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深究解讀“示波器帶寬”和“網(wǎng)絡(luò)帶寬”的區(qū)別

更新時(shí)間:2014-01-23       點(diǎn)擊次數(shù):2102

    關(guān)于"帶寬"的含義眾說紛紜,很多工程師咨詢示波器的"帶寬"和網(wǎng)絡(luò),通信中所說的帶寬為何不是同一個(gè)單位?這些"帶寬"之間的異同之處是什么?他們是用什么技術(shù)原理?這里,將重點(diǎn)闡述這些問題. 

    首先,帶寬是用來傳輸?shù)囊粋€(gè)通道,它傳輸?shù)氖鞘裁茨?信號(hào),重點(diǎn)是在信號(hào)的傳輸技術(shù)上.如果傳輸模擬信號(hào),則需要"模擬帶寬";如果需要傳輸數(shù)字信號(hào),則需要"數(shù)字帶寬".因此,帶寬可以這么分步來定義.帶寬通常指信號(hào)所占據(jù)的頻帶寬度;在被用來描述信道時(shí),是指能夠有效通過該信道的信號(hào)的zui大頻帶寬度。 

    對(duì)于模擬信號(hào)而言,模擬信號(hào)以聲音,光,電波粒為主.帶寬又稱為頻帶寬度,以每秒傳送周期或赫茲(Hz)為單位。例如模擬語音的信號(hào)的帶寬為3.4KHz,一個(gè)PAL-D電視頻道帶寬為8MHz(含保護(hù)帶寬),中國(guó)電視是PAL D/K制式,伴音載頻頻率比圖像載頻頻率高6.5MHz,每個(gè)頻道帶寬為8MHz,從圖像載頻頻率-1.25MHz至圖像載頻頻率+6.5MHz。例如,3頻道的圖像載頻頻率是65.75MHz,由此可推算出其伴音載頻頻率是72.25MHz,頻率范圍是64.5-72.5MHz。因此,對(duì)于模擬信號(hào),定義帶寬為:指信號(hào)具有的頻帶寬度.信號(hào)的帶寬是指該信號(hào)所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍.而帶寬的載體是濾波器,放大器或衰減器等模擬器件或電路. 

    對(duì)于數(shù)字信號(hào)而言,帶寬是指單位時(shí)間內(nèi)鏈路能夠通過的數(shù)據(jù)量。例如ISDN的B信道帶寬為64Kbps。由于數(shù)字信號(hào)的傳輸是通過模擬信號(hào)的調(diào)制完成的,為了與模擬帶寬進(jìn)行區(qū)分,數(shù)字信道的帶寬一般直接用波特率,符號(hào)率,采樣率,比特率等來描述。在網(wǎng)絡(luò)中有兩種不同的速率: 

1,信號(hào)(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒,公里/秒或光年); 
2,計(jì)算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率(比特/秒); 
        
    這兩種速率的意義和單位*不同。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)一以下公式定義帶寬:帶寬=時(shí)鐘頻率*總線位數(shù)/8;簡(jiǎn)單的說,帶寬就是傳輸速率,是指每秒鐘傳輸?shù)膠ui大字節(jié)數(shù)(MB/S),即每秒處理多少兆字節(jié),高帶寬則意味著系統(tǒng)的高處理數(shù)據(jù)速度的能力。為了更形象地理解帶寬、位寬、時(shí)鐘頻率的關(guān)系,我們舉個(gè)比較形象的例子,工人加工零件,如果一個(gè)人干,在大家單個(gè)加工速度相同的情況下,肯定不如兩個(gè)人干的多,帶寬就象是加工零件的總數(shù)量,位寬仿佛工人數(shù)量,時(shí)鐘工作頻率相當(dāng)于加工單個(gè)零件的速度,位寬越寬,時(shí)鐘頻率越高則總線帶寬越大,其帶寬越大,產(chǎn)能效率越高也是顯而易見的。1的信號(hào)的傳輸載體是導(dǎo)線,同軸雙絞線或光纜等,2的信號(hào)載體包括以上1和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件資源系統(tǒng). 

    由于數(shù)字示波器的5大系統(tǒng)決定了示波器的帶寬必定具有模擬帶寬和數(shù)字帶寬,因此,各示波器廠家在標(biāo)示其示波器指標(biāo)時(shí)必須標(biāo)定兩個(gè)主要指標(biāo)來顯示其zui高的信號(hào)處理能力,即大家常在TEK示波器顯示屏幕右上角標(biāo)定zui大模擬帶寬和采樣率帶寬.如DPO4104示波器具有zui大的5GS/S的采樣率,屏幕刻度10個(gè)時(shí)間分隔設(shè)置為10ns/div.那么每個(gè)波形水平時(shí)間點(diǎn)數(shù)等于5×109 點(diǎn)/s×10×10-9 s/div×10div,又,其具有8bitAD的垂直分辨率,因此500點(diǎn).=500*256=128Kb/8=16KB.即在100ns的傳輸容量為16KB。

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