Abtastschritten

Abtastschritten bezeichnet den zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastwerten eines kontinuierlichen Signals bei der Abtastung. In der Praxis wird dieser Abstand als Abtastintervall T oder einfach Abtastzeit bezeichnet. Die zugehörige Abtastfrequenz Fs ist der Kehrwert von T, also Fs = 1/T. Bei einer Abtastung entsteht die diskrete Folge x[n] = x_c(nT), die das kontinuierliche Signal in diskreter Form darstellt.

Wichtige Eigenschaften ergeben sich aus dem Abtasttheorem: Um ein Signal ohne Informationsverlust wiedergeben zu können, muss die Abtastfrequenz mindestens doppelt so groß sein wie die höchste Frequenz des Signals (Nyquist-Kriterium). Ist Fs größer als das Doppelte der Maximalfrequenz, bleibt Aliasing unwahrscheinlich; bei zu kleinem Fs entstehen Aliasing-Effekte, bei denen hohe Frequenzen als niedrigere frequenzen erscheinen.

Abtastschritten unterscheiden sich von Abtastwerten. Die Abtastschritte beziehen sich auf den zeitlichen Abstand zwischen zwei Messpunkten, während Abtastwerte die tatsächlichen gemessenen Amplitudenwerte eines bestimmten Abtastpunkts bezeichnen. In der Praxis beeinflussen Abtastschritte die zeitliche Auflösung und die erforderliche Datenrate; kleinere Schritte liefern präzisere zeitliche Informationen, erhöhen aber Speicherkosten und Rechenaufwand. Quantisierung, also die diskrete Abbildung der Amplitudenwerte, ist ein separater Schritt nach dem Abtasten.

Anwendungen finden sich in digitalen Audiosystemen, Mess- und Regeltechnik, Sensorik sowie in digitalen Kommunikationssystemen. Gute Wahl des Abtastschritts ist entscheidend für Genauigkeit, Rechenleistung und Bandbreite.