信号出现的周期内将时间分成若干个间隔,时间间隔的大小取决于要求恢复信号的精度,然后对这些时间间隔的信号进行多次测量,并加以平均。某一时间间隔的信号幅值通过取样方法获得,而信号的平均则可通过积分,或利用计算机的数据处理来实现,这种方法前者称为“取样积分”,常适用于模拟方法,后者称为“
取样是一种频率的压缩技术,它将一个高重复频率的信号通过逐点取样,将随时间变化的模拟量,转变成对时间变化的离散量的集合,这种集合即为信号的低频复制。而这里主要关键是取样过程中的积分和平均。
对于某一取样点的值,是信号与噪声的和。若信号值为,噪声值为
,其信噪比为
。如果对这一取样值经
次取样,并加以平均,则信号的值将增加
倍,但噪声是随机的,其平均后的输出值
,从而输出的信噪比为
,信噪比提高了
倍。
数字多点信号平均的示意图如图所示。图a是淹没在噪声中的信号,即。图b是同步脉冲。图c是与信号同步脉冲相应的取样脉冲,每一周期内对信号a共取样1、2、3、4、…次,因此图d中用圆点标出对各次扫描的对应取样点的瞬时值。图d的实线是没有污染的信号波形。若
,即第一次扫描的取样,未做平均。第二次扫描后,则将两次的相同点(如
)的取样瞬时值相加并除以2,依次类推。第六次扫描后,则将前六次的瞬时值相加并除以6,得到逐渐清晰的信号波形,平均的次数越多,越接近信号波形,这就是法则的多点平均。示意如图,一般来说
不可能获得如此理想的收敛。
在信号的周期内的各时间间隔进行多次测量并加以平均,由于平均的算法和硬件结构不一样,得到的效果亦不同,所以有不同的平均模式,如线性累加、归一化平均和指数平均等。