Samplingzeitintervall

Der Samplingzeitintervall (Ts) ist der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen eines kontinuierlichen Signals. Er bestimmt die Abtastrate fs = 1/Ts (Einheiten: Hertz) und charakterisiert eine gleichmäßige Abtastung, bei der Ts konstant bleibt. Bei unregelmäßiger Abtastung variiert Ts über die Zeit; solche Abtastungen kommen in Messsystemen oder in der Geophysik vor.

Nach dem Nyquist-Theorem muss fs mindestens doppelt so groß wie die maximale Bandbreite des Signals B sein, damit eine Rekonstruktion möglich ist. In der Praxis wird vor der Abtastung ein Anti-Aliasing-Filter eingesetzt, um Frequenzen oberhalb von fs/2 abzutrennen. Bei nicht idealem Abtasten oder signifikant variierendem Ts kann Aliasing auftreten, was Verzerrungen im rekonstruierten Signal zur Folge hat.

Die Wahl von Ts beeinflusst Datenrate, Speicherbedarf und Rechenaufwand. Ein zu großes Ts reduziert die abgedeckte Bandbreite und kann zu Aliasing führen, während ein zu kleines Ts die Datenmenge unnötig erhöht. Timing-Jitter, also Abweichungen der tatsächlichen Abtastzeit, wirkt wie Rauschen im Frequenzbereich und kann Amplitude und Phase der Signale beeinträchtigen. In Systemen wird daher ein stabiler Taktsignal verwendet, und oft werden geeignete Rekonstruktions- bzw. Interpolationsverfahren eingesetzt, um aus den diskreten Werten ein kontinuierliches Signal zu erhalten.