ylisampleointi

Ylisampleointi (oversampling) on signaalinkäsittelyn tekniikka, jossa signaalin näytteistystaajuus otetaan suuremmaksi kuin minimivaatimus Nyquistin lain mukaan. Tämä tarkoittaa, että samaa signaalia näytteistetään useammin kuin sen suurimman kiinnostavan taajuuden riittävä kuvaus edellyttäisi. Tavoitteena on parantaa kohinan ja epäluonnollisten kvantointikohinoiden jakautumista sekä helpottaa jälkikäteen tehtävää suodatusta.

Käytännössä ylisampleointi tarkoittaa näytteiden ottamista korkeammalla taajuudella ja lopulta signaalin palauttamista haluttuun, pienempään näytteistystaajuuteen decimoinnilla eli nyyttäämällä pois ylimääräisiä näytteitä. Tämä mahdollistaa kvantointikohinan siirtämisen suuremmalle taajuuskaistalle (out-of-band) ja antaa tilaa tehokkaalle digitaalikolmitus- ja suodatustekniikoille.

Teknisesti yleisiä ylisampleoinnin toteutustapoja ovat sigma-delta -modulaattorit ja sitä seuraava korkea-asteinen digitaalinen suodatus sekä decimointi. Sigma-delta -menetelmä hyödyntää kohinanmuotoilua, jonka avulla kvantointikohina siirtyy korkeille taajuuksille, josta se voidaan suodattaa pois ilman merkittävää vaikutusta in-band-signaaliin.

Etuja ovat laajempi dynaaminen alue, parempi signaalin SNR tietyssä taajuuskaistassa ja yksinkertaisempi analoge suodatus. Haittoja ovat suurempi datavirta, suurempi valmiusvoimainterferenssin tarve ja mahdollinen viive sekä konfiguraatioiden monimutkaisuus. Ylisampleointia käytetään yleisesti äänisignaalien AD-sovelluksissa, mittauslaitteissa ja joissakin kommunikaatiojärjestelmissä.