頻寬受限訊號

頻寬

用於傳輸訊號而不會被大幅衰減的頻率範圍稱為頻寬。它計算為最高頻率和最低頻率之間的差值。它以赫茲 (Hz) 為單位表示。

例如，如果最小頻率為 100 Hz，最大頻率為 1000 Hz，則頻寬為 900 Hz。

傳輸介質的頻寬是介質的頻率寬度，取決於其物理特性，例如厚度、材料、長度等。例如，同軸電纜的頻寬為 750 MHz（兆赫茲）。

基帶

基帶傳輸需要低通訊道，即頻率範圍從 0 開始。基帶通道的頻寬就是它的最大頻率。

帶通和通帶

帶通是一種電子濾波器，它允許特定範圍內的頻率透過，同時遮蔽其他頻率。帶通濾波器的輸出是通帶訊號。

頻寬受限訊號

當頻譜的幅度在其頻率超過允許限值時變為零時，訊號稱為頻寬受限訊號或簡稱為帶限訊號。因此，它的傅立葉變換僅在有限的頻率區間內非零。帶限訊號由有限數量的諧波表示。

在大多數應用中，模擬訊號被取樣，轉換為數字形式進行操作，最終重建為模擬形式。對於資料通訊，要傳輸的訊號在其傅立葉變換中具有無限多個項。但是，當此訊號需要透過固定頻寬的通道傳輸時，需要進行帶限處理。可以觀察到，在無限的傅立葉分量中，只有前幾項（諧波）足以重建訊號。因此，如果通道的頻寬允許傳輸這些諧波，則可以以足夠的精度重建原始訊號。

限制訊號的頻寬將限制資料速率，即使通道完美且噪聲非常小。一種解決方案是使用具有不同電壓級別的編碼方案。

Samual Sam

更新於：2020年6月19日

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