带宽受限信号

带宽

用于传输信号而不会被大幅衰减的频率范围称为带宽。它计算为最高频率和最低频率之间的差值。以赫兹 (Hz) 为单位表示。

例如，如果最小频率为 100 Hz，最大频率为 1000 Hz，则带宽为 900 Hz。

传输介质的带宽是介质的频率宽度，取决于其物理特性，如厚度、材料、长度等。例如，同轴电缆的带宽为 750 MHz（兆赫兹）。

基带

基带传输是指需要低通信道的传输，即频率范围从 0 开始。基带信道的带宽仅仅是其最大频率。

带通和通带

带通是一种电子滤波器，允许特定范围内的频率通过，同时滤除其他频率。带通滤波器的输出是通带信号。

带宽受限信号

当频谱的幅度在频率超过允许限值时变为零时，信号称为带宽受限或简称为带限。因此，其傅里叶变换仅在有限的频率区间内非零。带限信号由有限数量的谐波表示。

在大多数应用中，模拟信号会被采样，转换为数字形式进行运算，最后重建成模拟形式。对于数据通信，要传输的信号在其傅里叶变换中具有无限多个项。但是，当此信号需要通过固定带宽的信道传输时，需要进行带宽限制。可以观察到，在无限的傅里叶分量中，仅前几个项（谐波）就足以重建信号。因此，如果信道的带宽允许传输这些谐波，则可以以足够的精度重建原始信号。

限制信号的带宽将限制数据速率，即使信道完美且噪声非常小。一种解决方案是使用具有不同电压级别的编码方案。

更新于：2020年6月19日

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