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带宽

带宽

带宽,英文Bandwidth,指的是信号的频率或者波长所占据的频带宽度。带宽在许多应用,如信号处理、通讯、光学、数学等领域都是一个关键的概念。例如在无线电通讯中,带宽是调制载波占据的频率范围;对数字信号而言,带宽指的是单位时间内所能通过的数据量;而在光学中带宽指的是单个谱线宽度或者是整个频谱范围。

信号处理领域的带宽

对于在数字上可以看做时间函数的模拟信号来说,带宽是以Hz为单位,傅里叶系列相邻频率之间的间隔,即信号的傅里叶变换不为零的频率范围。该定义也可以不严格的定义为在频域内信号的傅里叶变换功率在一个特定限值之内,如最大值差在3dB范围之内的频率范围,如右图所示。image

例如,函数的 3dB 带宽在图上表示是{f_2} - {f_1},但是其它的带宽定义就会得到另外不同的结果。一个常用的数量是分数带宽,它是除以设备中心频率得到的带宽。例如,一个带宽 2MHz、中心频率 10MHz 的设备的分数带宽是 2/10 或者表示为 20%。

实数基带系统既有负频率又有正频率这样一种现实可能使带宽变得易于混淆,因为有时带宽仅仅用来表示正的一半,例如我们偶尔可以看到这样的表示 B=2W,其中B是总的带宽,W是正的带宽,如果需要为这个信号设计一个低通滤波器,那么截止频率至少要保证W 不受影响。

电子滤波器带宽是频率响应在峰值中心频率响应差在 3dB 范围内的频率部分。

在信号处理和控制理论中,带宽是闭环系统增益衰减到 −3dB 的频率。

在基础电路理论中带通和带阻滤波器的带宽表示频域中信号强度是最大信号强度1/\sqrt 2 的两个频率之间的距离。

参考:

1、http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B8%A6%E5%AE%BD

更多NVH相关术语解释参见:NVH术语大全

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