什么是频率混叠？数据采集中的混叠如消除？

什么是频率混叠？

频率混叠是指当最高信号频率高于采样频率的一半（即不满足奈奎斯特定理）时，高频分量会被错误地映射到低频区，导致重建后的波形出现虚假低频分量，信号出现失真，与真实信号无法区分。

除了信号处理领域中，现实生活中会遇到哪些混叠现象：

一辆汽车高速行驶，人眼观察或拍摄视频就会发现车轮在高速倒转，那么这个就是因为采样速率（帧率）太慢，误把“高频旋转”当成“低频倒转”。这就是混叠。

数据采集中的混叠如消除？

抗混叠的核心就是防止信号最大频率高于采样频率的一半（即f>fs/2）。

为解决这一问题，数据采集系统中可使用抗混叠滤波器，在采样把高于fs/2 的频率分量“一刀切掉”，从根本上消除混叠。

数据采集设备中的“频率判官”

在进行动态信号测试中测量仪器必须具有抗混滤波器

声音振动采集卡在桥梁健康监测、高层建筑风振测试或精密设备故障诊断等工程场景中，模态分析是揭示结构动力特性的核心手段。在分析中，信号所包含的频率成份理论上是无穷的。

例如：桥梁的模态理论上有无限多个，但我们只关心对振动贡献最大的前几阶模态。如果不对振动的模拟信号进行抗混滤波，高阶模态频率很可能会混叠到低频段，形成虚假的模态频率，给模态参数识别带来困难。