如何确定一个数据信号传输系统的带宽?
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信号带宽介绍
数字信号带宽可以大致理解为数字信号的能量在频域的一个分布范围,由于数字信号不是正弦波,有很多高次谐波成分,所以其在频域的能量分布是一个比较复杂的问题。
对于这句话的理解,我们可以认为数字信号的带宽在频域内其实就是一个能量分布的范围,就是用来表征数字信号的能量分布情况的一个概念。
信号带宽的计算方法
传统上习惯根据信号5次谐波来估算带宽:如果信号的数据速率是100Mbps,其最快的0101跳变波形相当于50MHz的方波时钟,这个方波时钟的5次谐波成分是250MHz,因此信号带宽大概在250MHz以内。看起来计算方法比较简单,但是这种方法并不准确,例如如果加入上升时间的概念的话,就并不好计算了。
基于上升时间的计算方法如下:
信号的最高频率成分=0.5/信号上升时间(10%-90%)
或者
信号的最高频率成分=0.4/信号上升时间(20%-80%)上升时间
上升时间的概念:任何一个真实的数字信号在由一个逻辑电平状态跳转到另一个逻辑电平状态时(如从高电平跳转到低电平),其中间过渡的时间就是信号的上升时间。
信号电平跳变的过渡时间越短,说明信号边沿越陡,我们通常使用上升时间来衡量信号边沿的陡缓程度,通常我们把上升时间规定在信号幅度的10%-90%(有一些为20%-80%)。
数字信号带宽可以大致理解为数字信号的能量在频域的一个分布范围,由于数字信号不是正弦波,有很多高次谐波成分,所以其在频域的能量分布是一个比较复杂的问题。
对于这句话的理解,我们可以认为数字信号的带宽在频域内其实就是一个能量分布的范围,就是用来表征数字信号的能量分布情况的一个概念。
信号带宽的计算方法
传统上习惯根据信号5次谐波来估算带宽:如果信号的数据速率是100Mbps,其最快的0101跳变波形相当于50MHz的方波时钟,这个方波时钟的5次谐波成分是250MHz,因此信号带宽大概在250MHz以内。看起来计算方法比较简单,但是这种方法并不准确,例如如果加入上升时间的概念的话,就并不好计算了。
基于上升时间的计算方法如下:
信号的最高频率成分=0.5/信号上升时间(10%-90%)
或者
信号的最高频率成分=0.4/信号上升时间(20%-80%)上升时间
上升时间的概念:任何一个真实的数字信号在由一个逻辑电平状态跳转到另一个逻辑电平状态时(如从高电平跳转到低电平),其中间过渡的时间就是信号的上升时间。
信号电平跳变的过渡时间越短,说明信号边沿越陡,我们通常使用上升时间来衡量信号边沿的陡缓程度,通常我们把上升时间规定在信号幅度的10%-90%(有一些为20%-80%)。
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