采樣頻率的定義

　　采樣頻率，也稱為采樣速度或者采樣率，定義了每秒從連續信號中提取并組成離散信號的采樣個數，它用赫茲（Hz）來表示。采樣頻率的倒數是采樣周期或者叫作采樣時間，它是采樣之間的時間間隔。通俗的講采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個信號樣本。

　　連續信號在時間（或空間）上以某種方式變化著，而采樣過程則是在時間（或空間）上，以T為單位間隔來測量連續信號的值。T稱為采樣間隔。在實際中，如果信號是時間的函數，通常他們的采樣間隔都很小，一般在毫秒、微秒的量級。采樣過程產生一系列的數字，稱為樣本。樣本代表了原來的信號。每一個樣本都對應著測量這一樣本的特定時間點，而采樣間隔的倒數，1/T即為采樣頻率，fs，其單位為樣本/秒，即赫茲（hertz）。

　　采樣頻率只能用于周期性采樣的采樣器，對于非周期性采樣的采樣器沒有規則限制。

　　采樣頻率的常用的表示符號是fs。

　　通俗的講采樣頻率是指計算機每秒鐘采集多少個信號樣本，比如聲音信號，此時采樣頻率可以是描述聲音文件的音質、音調，衡量聲卡、聲音文件的質量標準。采樣頻率越高，即采樣的間隔時間越短，則在單位時間內計算機得到的樣本數據就越多，對信號波形的表示也越精確。采樣頻率與原始信號頻率之間有一定的關系，根據奈奎斯特理論，只有采樣頻率高于原始信號最高頻率的兩倍時，才能把數字信號表示的信號還原成為原來信號。

　　采樣頻率的計算

　　單位時間內的采樣點數目，比如采樣頻率為44.1KHz，則1s內采樣點有44.1*10^3個，每個采樣周期（通常情況下采樣周期是一致的）t=1/44.1*10^3。

　　載波頻率的定義

　　載波頻率是在信號傳輸的過程中，并不是將信號直接進行傳輸，而是將信號負載到一個固定頻率的波上，這個過程稱為加載，這樣的一個固定頻率。嚴格的講，就是把一個較低的信號頻率調制到一個相對較高的頻率上去，這被低頻調制的較高頻率就叫載波頻率，也叫基頻。

　　變頻器（開關頻率）載波頻率，大多是采用PWM調制的形式進行變頻的。也就是說變頻器輸出的電壓其實是一系列的脈沖，脈沖的寬度和間隔均不相等。其大小就取決于調制波和載波的交點，也就是開關頻率。開關頻率越高，一個周期內脈沖的個數就越多，電流波形的平滑性就越好，但是對其它設備的干擾也越大。載波頻率越低或者設置的不好，電機就會發出難聽的噪音。通過調節開關頻率可以實現系統的噪音最小，波形的平滑型最好，同時干擾也是最小的。

　　載波頻率的應用

　　變頻器

　　變頻器的載波頻率就是決定逆變器的功率開關器件（如：IGBT）的開通與關斷的次數，因此，也稱開關頻率。它主要影響以下幾方面：功率模塊IGBT的功率損耗與載波頻率有關，載波頻率提高，功率損耗增大，功率模塊發熱增加，對變頻器不利；載波頻率對變頻器輸出二次電流的波形影響：當載波頻率高時，電流波形正弦性好，而且平滑。這樣諧波就小，但是干擾相對要大，反之就差，當載波頻率過低時，電機有效轉矩減小，損耗加大，溫度增高的缺點，反之載波頻率過高時，變頻器自身損耗加大，IGBT溫度上升，同時輸出電壓的變化率dv/dt增大，對電動機絕緣影響較大。假設SPWM波的載波頻率為fc，基波頻率為fs，fc/fs稱為載波比N，對于三相變頻器，當N為3的整數倍時，輸出不含3次諧波及3的整數倍諧波。且諧波集中載波頻率整數倍附近，即諧波次數為：kfc±mfs，k和m為整數。實際的SPWM波，其載波比不一定為整數，此時，為了降低頻譜泄露，可適當增加傅里葉窗口長度，對多個基波周期的PWM進行傅里葉變換（FFT或DFT）。

　　發電機

　　電驅動控制系統是以電能為能源，通過電機本體、驅動器、控制器和傳感器等環節進行能量變換的電機系統。隨著微電子技術、電力電子技術、電機制造技術以及新型材料技術的飛速發展，特別是現代控制理論技術研究的不斷進步與深入，電驅動控制系統已經廣泛應用于工業、農業、航空航天等多個領域，成為傳動系統的主流實現永磁同步電機系統的高性能控制，獲知電機轉子的位置信號是必不可少的。在傳統的驅動系統中，這些信號通常采用光電編碼器或旋轉變壓器來檢測，這類機械式傳感器存在機械安裝、電纜連接、故障等問題，降低了系統的可靠性，而且增加了系統的體積和成本，這都限制了永磁同步電機系統的應用范圍。

　　無位置傳感器

　　為了解決機械式傳感器帶來的各種缺陷，無位置傳感器控制技術得到了廣泛的研究和應用。目前，無位置傳感器控制技術研究主要分為兩類：基波激磁估算法和高頻信號成份法。基波激磁估算法主要基于電機的基波動態模型。這類方法具有良好的動態性能，但對電機參數變化敏感，魯棒性差。在這類方法中，用于轉子位置估算所需的基波參數與電機轉速成正比，限制了其在零速和低速范圍的應用，只適用于電機在中、高速范圍內的無位置傳感器運行為實現全速域范圍內都能精確估算轉子的位置信號，一些文獻提出了高頻信號成份法。這類方法要求電機具有一定程度的空間凸極性，通過追蹤電機轉子的空間凸極效應以獲得轉子的位置信號，因此對電機參數的變化不敏感，魯棒性好。在這類方法中，載波頻率成份法利用逆變器本身的載波頻率成份信號，無需外加高頻激勵就能實現系統的無位置傳感器運行，已成為無位置傳感。

　　采樣頻率與載波頻率區別

　　采樣頻率與載波頻率區別：比如某個廣播電臺發射的調幅波信號的頻率就是該電臺的頻率，如900千周，這個頻率就是載波頻率。這個是交流放大器的需要。而采樣頻率是對連續（模擬）信號進行離散采樣（變成數字信號）時所用的頻率。