Python中st.resample下采样4Hz以下信号是否会产生混叠效应?
Obspy Stream.resample()下采样的混叠问题解答
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st.resample(8)时会不会有混叠?
下采样到8Hz的话,新的Nyquist频率是4Hz(采样率的一半)。根据采样定理,只要信号里没有高于4Hz的成分,下采样就不会产生混叠。Obspy的这个方法默认会自动添加抗混叠低通滤波(因为no_filter默认值为False),滤波截止频率是新Nyquist频率的0.8倍,也就是3.2Hz——所有高于3.2Hz的成分都会被滤除,因此肯定不会出现混叠。但要注意,这个默认滤波会把你关注的3.2Hz到4Hz之间的信号也一并滤除,如果你需要完整保留4Hz以下的所有成分,默认设置会造成这部分信号损失。
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no_filter=False的情况如何?
这其实就是resample()方法的默认行为,和上面的情况完全一致:重采样前会先执行低通滤波,截止频率3.2Hz,不会产生混叠,但会丢失3.2Hz~4Hz的信号。
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如果你想完整保留4Hz以下的全部信号同时避免混叠,建议先手动给原始信号添加一个截止频率为4Hz的低通滤波,再执行st.resample(8, no_filter=True)(跳过内置滤波)——这样既保住了所有4Hz以下的成分,又因为提前滤除了高于4Hz的部分,完全符合采样定理要求,不会出现混叠问题。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者OnEarth
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