Ukoliko frekvencija osnovnog kontinuiranog signala ω_o prelazi Nyqistovu frekvenciju ω_N = ω_s/2, frekvencijski spektar uzorkovanog signala više nije jednostavno ponavljanje frekvencijskog spektra osnovnog signala (vidi sliku 2.2.7), već rezultat superpozicije frekvencijskih spektara ponavljanja osnovnog signala. Pogledajmo to još jedan put na slici 2.2.16 na primjeru jednostavnog pravokutnog spektra osnovnog signala.

Slika 2.2.16. Frekvencijsko preklapanje - aliasing

Ukoliko se spektri preklapaju osnovni signal se više ne može rekonstruirati nisko-propusnim filterom. Nepovratno je izgubljen. Frekvencije u području preklapanja nazivaju se frekvencije preklapanja (eng. aliasing frekvencije). Ako je ω_o najveća frekvencija ulaznog signala, najniža frekvencija preklapanja  je ω_s- ω_o.

Što to znači s praktične točke gledanja?

Ukoliko postoji frekvencijsko preklapanje moguće je da dva signala potpuno različite frekvencije imaju iste diskretne vrijednosti u trenucima uzorkovanja. Primjer pokazuje slika 2.2.17. Oba su sinusna signala, jedan frekvencije f_o= 0.1 Hz, a drugi negativni sinusni signal frekvencije f_o= 0.9 Hz. Uzorkujemo li oba signala frekvencijom f_s = 1Hz vrijednosti uzorkovanih signala će se u potpunosti poklopiti.  U stvari frekvencija od 0.9 Hz je najniža frekvencija preklapanja signala od 0.1 Hz uzorkovanog frekvencijom od 1 Hz (Nyqvistova frekvencija je f_N= f_s/2 = 0.5 Hz,  pa je očito f_o < f_N, te će prva aliasing frekvencija biti f_s - f_o = 1 Hz – 0.1 Hz = 0,9Hz).

Slika 2.2.17. Dva signala različitih frekvencija mogu imati iste vrijednosti u točkama diskretizacije

Da bi ilustrirali zašto se ova pojava zove frekvencijsko preklapanje zamislite amplitudni frekvencijski spektar osnovnog signala nacrtan na prozirnom papiru koji se preklopi oko frekvencija – ω_N i ω_N (vidi sliku 2.2.18). Rezultantni spektar uzorkovanog signala dobije se superpozicijom krivulja (naravno uz uvažavanje i faznog frekvencijskog spektra). Dobiveni rezultati se dalje ponavljanjem proširuje po cijelom području.

Slika 2.2.18. Frekvencijsko preklapanje

aliasing stvara i brojne praktične probleme zbog toga što osnovni signal često ima i neželjene frekvencijske komponente izvan područja (- w_o, w_o). Posebni je problem ako su visoko frekvencijske komponente periodične. Zbog toga je dobro prije uzorkovanja signal filtrirati, propustiti kroz analogni filter koji se naziva anti-aliasing filter.

Radi se o nisko-propusnom filteru. Najjednostavniji je filter 2. reda. Jedna od mogućih izvedbi prikazana je na slici 2.2.19.

Slika 2.2.19. Filter 2. reda

Prijenosna funkcija filtera sa slike 2.2.19 jest:

gdje je ω=1/RC , a z = 3C₁/2C. Kapacitet C₁ se izabere ovisno o željenom stupnju prigušenja  z  koristeći izraz C₁ = 2 zC /3.

Naravno da će filter višeg reda dati i bolje rezultate. Uobičajeno se koriste Butterworthovi ili Besselovi filteri četvrtog ili šestog reda. Interaktivni alat za projektiranje Butterwortovih analognih filtera možete pronaći ako kliknete na ovu poveznicu.