| fenomeno chiamato ALIAS |
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| Scritto da ale | |||||
| Martedì 27 Ottobre 2009 15:06 | |||||
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Una delle comuni trappole in cui cade chi si accosta per le prime volte al mondo della digitalizzazione dei segnali è il fenomeno dell'alias. La parola ALIAS spesso è usata per identificare le varie identità di criminali che si spacciano per qualcuno che non sono. L'Aliasing o il camuffamento di segnali è un fenomeno deleterio per la conversione dei segnali. Perchè? Perchè un segnale ci appare come non è in realtà. Quando convertiamo un segnale da analogico a digitale pizzichiamo il segnale analogico ad intervalli regolari, valutiamo l'intensità del segnale in ogni istante e quindi possiamo tradurre su un grafico la forma d'onda. Questo è ciò che possiamo vedere nella figura sottostante. Nel primo grafico vediamo come la linea continua del segnale analogico di forma vagamente sinusoidale sia stato "pizzicato" o campionato a intervalli regolari di 10 millisecondi, che corrisponde a 1s/0.010ms = 100Hz. I campioni sono stati riprodotti nel secondo grafico unendoli con una linea retta. La forma d'onda è piuttosto somigliante. Ma cosa accade se diminuiamo il numero di campioni?
In quest'ultimo tracciato vediamo come siano stati tolti 3 campioni ogni 4, come se il campionamento fosse stato ridotto di 4 volte. La frequenza di campionamento diventa perciò 1/0.040ms=25Hz. Che accade alla nostra forma d'onda iniziale? La figura ben illustra come ciò che appare dopo la riduzione della frequenza di campionamento è una forma d'onda che nulla ha a che fare con l'originale ma che apparirebbe plausibile osservandola in un oscilloscopio digitale o un digitalizzatore come quelli ad uso sismico. Altro dato di fatto è che misurando la frequenza della forma d'onda originale lunga 8 divisioni, 80ms o 12.5Hz essa diventa nell'ultimo grafico di 130mS e cioè 7.7Hz qualcosa di molto diverso dall'originale. La regola base della conversione a/d (Nyquist) dice che una forma d'onda va campionata ad almeno il doppio della frequenza che occorre registrare. Se ci interessa registrare avendo la certezza di registrare, per esempio, 5 Hz allora dovremmo campionare ad almeno a 10Hz. ATTENZIONE! Nella pratica si RACCOMANDA di campionare ad almeno 4 o 5 volte la frequenza massima attesa. Se vogliamo analizzare tutto da 0 a 10 Hz dovremmo campionare ad almeno 50 SPS (Hz). Ovviamente è conseguenziale che se abbiamo un'apparecchiatura con un filtro anti-alias a 5Hz diventerà praticamente superfluo campionare a frequenze superiori di (5 x 5) 25Hz. Un altro esempio è rappresentato dalla figura seguente.
Le quattro tracce sono state campionate con una frequenza, nell'ordine dall'alto verso il basso di 100, 50, 20 e 5 sps. |





