宽带与窄带有什么区别?
窄带信号往往都是指调制信号。用一个具有一定带宽的信号如声音信号调制一个载频信号如正弦波信号如此产生的信号就是窄带信号。
在声纳中如果发射的是cw信号,那么回波可以认为是对发射cw载波的调制,因此往往可以认为是窄带信号。如果发射的是lfm信号,且B/f0较大,那么往往可以认为是宽带信号。例如B=10k,f0=100k就可以认为是宽带信号。
没有文献或组织对宽带信号给出的严格定义,业内一般认为宽带信号与窄带信号是相对的,不满足窄带条件的信号就称为宽带信号。目前,窄带信号的定义也不尽相同。若信号带宽为B ,时宽为T,中心频率为f0,则窄带信号的定义有:
B << f 0,即相对带宽B/f 0<< 1 ,一般B/f 0< 0.1。
2v/c<<1/TB,其中v 是阵列与目标的相对径向运动速度,c 是信号在介质中的传播速度。
( N-1) d/c<<1/B,其中N 是阵元数目,d 是阵元间距。
2 Bτθ +1≈1 ,其中τθ是整个阵列以及延迟线的延时之和。
该信号空间协方差矩阵在没有噪声时的第二个特征值小于噪声功率。
“1”是对窄带信号的直观理解,在很多文献中均以该定义来区分信号是宽带信号还是窄带信号。
“2”是指在存在相对运动的系统中,在信号的持续时间T 内,相对于信号的距离分辨率,目标没有明显的位移,此时信号可视为窄带信号,否则信号就是宽带信号。
“3”是指在阵列信号处理中,如果信号带宽的倒数远远大于信号掠过阵列孔径的最大传播时间,就称为窄带信号,否则为宽带信号。
“4”和“5”是从阵列采样数据自相关矩阵特征值的角度来定义窄带信号的,窄带情况下,阵列采样数据自相关矩阵的大特征值个数等于信号个数。
可见,窄带信号定义的非一致性决定了宽带信号定义的非绝对性,不同的处理场合使用不同的定义确定信号是否是宽带。
至于某些窄带信号的分析结果与算法不适合宽带信号,原因也是有差别的,不能给出统一的解释。例如,在DOA估计中,子空间方法中的MUSIC、ESPRIT 方法以及它们的改进算法,都是基于空间信号是窄带这一假设推导出的。因为当信号是窄带时,信号的延时近似等于信号的相移。当接收到的信号为宽带信号时,近似条件不满足,算法性能会严重下降。
对于超宽带信号, FCC ( Federal Communica2tions Commission) 给出了严格的定义。“超宽带”的定义是:信号的相对带宽(信号频谱的带宽与其中心频率之比) 大于等于20 % ,或者绝对带宽大于等于500MHz,但该定义没有界定信号的时域波形特征。
延伸阅读
窄带谱是什么?
大多数情况下测量的信号只包含若干个单频成分,那么这也是窄带信号,对应的频谱称为窄带谱。
与宽带相对应的就是窄带,相对于宽带而言,窄带的缺点是接入速度慢。窄带也是用一种相对的描述方式,我们假设一信号的频率宽度为B,中心频率为f0。
信号模型的主要作用原理?
一、信号基本模型
根据波动方程,对于球面坐标:
可以得出单频解:
当信号距离接收单元距离非常远(L >> λ)时,即可认为远场,这时候球面波可近似看作平面波
对应的解:
其中k =2pi/λ,称为波数矢量,其大小表示单位波长的周期数。
二、窄带信号
A-窄带定义
关于窄带信号的定义不唯一,先从实际情况入手分析分析,例如一般谱估计需要2*pi*d*sin(theta)/λ,当窄带信号入X来(窄带也有一定带宽):
如果这个误差/区间非常小,就可以按照一个特定的频点近似处理,这也是许多应用里定义窄带的缘由。
这里取定义:窄带信号为其带宽小于其中心频率的信号。
从信号处理的角度,时域越宽,频域越窄;时域越窄,频域越宽。对于窄带信号,其时域较宽(带宽倒数较大),即:窄带意味着信号在阵列上的延迟比信号的时域宽度小得多,从而信号包络沿这列的延迟可以忽略不计,故阵列孔径内的各振元复包络不变。反之,若复包络有变化,则通常认为是宽带信号。
B-窄带理论分析
假设有一窄带信号:
沿方向α传播到r时,
根据傅里叶变换特性:
记传播时间为:
则
假设ZB信号带宽为B:
则上式可化简为:
有按照上面的分析,对于窄带信号:
从而有
即
因此
该关系式是阵列信号处理的基石,故通常的阵列处理模型都是建立在窄带信号分析的基础上。
宽带窄带带宽的名词解释和区别?
很简单,信号带宽远小于中心频率的是窄带信号,带宽能和中心频率相比拟或着是远大于中心频率的信号是宽带信号。
窄带信号概念?
概念上讲,“窄”和“宽”是一个相对概念,并无严格数字界限,相对于什么呢?是指信道特性相对于信号特性。第一,什么叫宽带信号,“有待传输的信号”我们称为信源,信源是具备一定的频谱特征的.信源信号通常需要一个载波信号来调制它,才能发送到远方。信源信号带宽远小于载波中心频率的是窄带信号,反之,二者大小可比拟的称为宽带信号。第二,实际通信中,分配给你的频带资源+真实的传播环境, 我们称之为信道。信道也具备一定的频谱特征。通常情况下,分配到的频带资源越宽,传播环境越稳定,信道能够承载的数据速率就越高。第三,从波形的频谱来看,信号带宽为Δf ,载波频率为fc ,当Δf<<fc 时称该系统为窄带系统。什么叫系统?“系统”的组成就是信源+信道,其中Δf可以认为是信源特征,fc可以认为是信道特征。对比本论述的第一条,可见“窄带信道”和“窄带信号”其实都在同一个定义范畴之内,就是“窄带系统”,二者相辅相成。第四,窄带信道上传输宽带信号,会出现什么问题?答案:频率选择性衰落。本问题比较难以描述,简单打个比方,就好比一辆很宽的汽车行驶在一个比它窄的公路上。或者说一个饼干生产线,流水线上,大量的饼干进入一个较窄的接收通道,必然两旁的饼干都会掉落到地上。
在通信系统中窄带系统是指什么呢?
无线通信中,噪声主要是指服从高斯概率分布的宽带噪声,理论上带宽无穷大(当然,电路中的高斯噪声的带宽取决于系统带宽),而且功率谱密度是平坦的,因此又将其称为高斯白噪声,简称白噪声。通信理论中的噪声模型基本都是这类噪声,这是影响SNR的主因。
干扰是指窄带的信号,可能是连续波干扰,也可能是具有一定带宽的干扰。与白噪声相比,干扰信号往往具有比较强的电平,一般远远高于噪声电平,而且带宽不大。
什么是窄带随机信号?
窄带随机信号:频带范围△f远小于中心频率fc,且fc远离零频率的窄带随机信号或窄带噪声,统称为窄带随机过程。
实际信号不可能是无限宽的,当然实际信号系统也不可能时是带通无穷大的,实际生活中我们研究的都是窄带信号通过窄带信号系统。通过窄带系统的信号必然是窄带随机过程。
调幅窄带带宽是什么意思?
调幅窄带带宽是频带宽度的简称,原是通讯和电子技术中的一个术语,指通讯线路或设备所能传送信号的范围。网络中的带宽是指规定时间内从一端流到另一端的信息量,即数据传输率。而当带宽被用来描述信道时,是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。
??对于模拟信号而言,带宽又称为频宽,以赫兹(HZ)为单位。例如模拟语音电话的信号带宽为3100Hz(从300Hz到3400Hz);
窄带一般来讲是指信号的频率分布在一个连续的窄频带,若信号的频率分布范围很窄(信号频率成分是连续的),可以认为是一个窄带信号。它是描述信号或电子线路包含或能够同时处理的较宽的频率范围。窄带是一种相对的描述方式,频率的范围愈窄,也就是带宽愈窄时,能够发送的数据也相对较少。若从频率成分来理解窄带,则认为相邻频率成分相差很小的信号。
窄带在通信里的定义是什么啊?
“有待传输的信号”我们称为信源,信源是具备一定的频谱特征的.信源信号通常需要一个载波信号来调制它,才能发送到远方。信源信号带宽远小于载波中心频率的是窄带信号,反之,二者大小可比拟的称为宽带信号。