Próbkowanie to etap przetwarzania sygnału analogowego na cyfrowy, w którym wartość sygnału jest odczytywana w określonych, równych odstępach czasu. Wynikiem próbkowania jest ciąg próbek, czyli wartości chwilowych sygnału.
Na rysunkach egzaminacyjnych próbkowanie często przedstawia się jako pionowe linie lub punkty pobierane z przebiegu ciągłego. Jeśli widać, że z analogowej krzywej wybierane są wartości w kolejnych chwilach czasu, chodzi właśnie o próbkowanie.
Próbkowanie w PCM
W modulacji impulsowo-kodowej PCM proces przetwarzania sygnału obejmuje zwykle:
- filtrowanie – ograniczenie pasma sygnału, np. filtrem antyaliasingowym,
- próbkowanie – pobieranie wartości sygnału w równych odstępach czasu,
- kwantyzację – przypisanie próbkom najbliższych poziomów amplitudy,
- kodowanie – zapis poziomów kwantyzacji w postaci bitów.
Próbkowanie nie zmienia jeszcze wartości próbek na liczby binarne. Jest to tylko etap pobierania chwilowych wartości sygnału analogowego.
Częstotliwość próbkowania
Liczba próbek pobieranych w ciągu sekundy to częstotliwość próbkowania. Zgodnie z twierdzeniem Nyquista powinna być co najmniej dwa razy większa od najwyższej częstotliwości występującej w sygnale.
Przykład: dla sygnału mowy w telefonii, którego pasmo ogranicza się zwykle do około 3,4 kHz, stosuje się częstotliwość próbkowania 8 kHz.
Typowy błąd egzaminacyjny
Nie należy mylić próbkowania z kwantyzacją. Próbkowanie dotyczy czasu, czyli wyboru chwil pomiaru. Kwantyzacja dotyczy amplitudy, czyli zaokrąglenia wartości próbki do jednego z dostępnych poziomów.