1. 帯域幅: 必要な帯域幅と呼ばれることもあります。特定の種類の送信情報の速度と品質を保証するために必要な周波数帯域幅の許容値を指し、ヘルツ (Hz)、キロヘルツ (KHz)、およびメガヘルツ (MHz) で表されます。 2. 帯域幅: 帯域幅とも呼ばれ、一定時間に送信できるデータの量、つまり送信パイプラインでデータを送信できる能力を指します。デジタル機器では、帯域幅は通常、1 秒あたりに送信できるビット数である bps で表されます。アナログ機器では、帯域幅は通常、1 秒あたりのサイクルまたはヘルツ (Hz) で表されます。 3. 周波数帯域: 一般に、チャネルの場合、周波数帯域とは、送信が許可される信号の最高周波数と送信が許可される信号の最低周波数の間の周波数範囲です (もちろん、減衰はこの範囲内である必要があります)一定の範囲）。両者の間に大きな差がある場合、その周波数帯域は送信が許可されている信号の最高周波数に等しいと考えることができます。信号の場合、周波数帯域とは、信号に含まれる最高周波数と最低周波数の間の周波数範囲です（もちろん、周波数成分は一定の値より大きくなければなりません）。両者の間に大きな差がある場合、その周波数帯域は信号の最高周波数とほぼ等しいと考えることができます。
周波数帯域または帯域幅は、信号が占める周波数帯域幅を指します。チャネルの説明に使用される場合、帯域幅はチャネルを効果的に通過できる信号の最大周波数帯域幅を指します。アナログ信号の場合、帯域幅は帯域幅とも呼ばれ、ヘルツ(Hz) 単位で測定されます。たとえば、アナログ電話の信号帯域幅は 3100 Hz、PAL-D TV チャネルの帯域幅は 8 MHz (ガード帯域幅を含む) です。デジタル信号の場合、帯域幅はリンクが単位時間あたりに通過できるデータの量を指します。たとえば、ISDNの B チャネルの帯域幅は 64Kbps です。デジタル信号の送信はアナログ信号の変調によって行われるため、アナログ帯域幅と区別するために、デジタル チャネルの帯域幅は通常、ボー レートまたはシンボル レートによって直接記述されます。
帯域幅は、情報理論、無線、通信、信号処理、分光学などの分野における中心的な概念です。
説明
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帯域幅は多くのアプリケーションにおける重要な概念です。たとえば、無線通信では帯域幅は変調された搬送波が占める周波数の範囲ですが、光学では帯域幅は単一のスペクトル線またはスペクトル全体の幅です。
アプリケーション分野ごとに異なる正確な定義があります。たとえば、帯域幅の 1 つの定義は、範囲外の周波数関数がゼロになる周波数範囲です。これは、関数がゼロではないすべての値の「長さ」などの数学的概念の関数に対応します。
他の定義は、周波数関数が「小さい」信号周波数を破棄する、それほど厳密ではない場合があります。非常に小さいとは、その値が 3 dBの最大値より小さい、つまり最大値の半分より小さいことを意味する場合があり、また、特定の絶対値より小さい場合もあります。関数の幅にはさまざまな定義があるため、異なるシステムで使用される帯域幅の定義も異なります。
シャノン・ハートレーの定理によれば、信頼性の高い通信のデータ レートは、通信に使用される信号の周波数範囲に直接比例します。この記事では、帯域幅という用語は、データ レートを指すこともあれば、通信システムの周波数範囲を指すこともあり、その両方を指すこともあります。[1]
シミュレーションシステム
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アップロード中...再アップロード キャンセル図 1. 帯域幅
数学において時間の関数とみなせるアナログ信号の場合、帯域幅はヘルツ単位と信号のフーリエ変換がゼロではない周波数範囲です。この定義は、信号のフーリエ変換パワーが特定のしきい値を超える、たとえば最大値の 3dB 以内である周波数領域の周波数範囲として大まかに定義することもできます。信号帯域幅は、時間の経過とともに信号がどれだけ速く変動するかを示す尺度であり、帯域幅が大きいほど、信号の変化が速くなります。上記は信号帯域幅の説明ですが、この帯域幅はシステムにも使用できます。システム帯域幅を表す場合、システム帯域幅はシステム伝達関数帯域幅の略称です。
たとえば、グラフに示されている関数の 3dB 帯域幅は次のようになります。
ただし、他の帯域幅定義では異なる結果が得られます。一般的に使用される量は分数帯域幅です。これは、デバイスの中心周波数で割ることによって得られる帯域幅です。たとえば、帯域幅が 2MHz、中心周波数が 10MHz のデバイスの部分帯域幅は 2/10、つまり 20% と表されます。
実際のベースバンドシステムには負の周波数と正の周波数の両方があるという事実により、帯域幅が混乱を招く可能性があります。これは、帯域幅が正の半分を表すためにのみ使用される場合があるためです。たとえば、B=2W という式が時々見られます。ここで、B は合計帯域幅、W は正の帯域幅の場合、この信号用にローパス フィルターを設計する必要がある場合、カットオフ周波数は少なくとも W が影響を受けないことを保証する必要があります。
電子フィルターの帯域幅は、ピーク中心周波数応答の 3dB 以内の周波数応答の部分です。
信号処理および制御理論では、帯域幅は閉ループシステムのゲインが -3dB まで減衰する周波数です。
基本的な回路理論では、バンドパス フィルターとバンドストップ フィルターの帯域幅は、周波数領域の信号強度が最大信号強度であることを意味します。
2 つの周波数間の距離。
フォトニクスでは、帯域幅にはさまざまな意味があります。
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ASE 光源やレーザーなどの一部の光源の出力の帯域幅、超短光パルスの帯域幅は非常に広い場合があります。
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光ファイバーなどの一部のコンポーネントが送信できる周波数範囲の幅。
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光増幅器の利得帯域幅。
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他の現象の範囲（反射、非線形プロセスの位相整合、または共振など）。
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光変調器の最大変調周波数または変調周波数範囲。
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一部の測定器 (パワーメーターなど) が動作できる周波数範囲。
デジタルシステム
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デジタル通信システムでは、帯域幅には 2 つの意味があります。技術的な意味では、これはシステムがデータ シンボルを送信する速度であるボー レートの一般名です。口語的には、システムがデータを送信できる速度であるチャネル容量を示すためにも使用されます(「シャノン限界）。したがって、 32 本の独立したデータ ラインを備えた66MHzデジタルバスは、66MHz の帯域幅と 2.1Gbit/s のデータ送信能力を備えていると適切に言えますが、バスが「2.1Gbit/s の帯域幅」を持っていることは驚くべきことではありません。 . . 同じ問題がアナログモデムにも当てはまります。アナログ モデムでは、各シンボルが複数ビットの情報を伝送するため、帯域幅 12kHz の電話回線で56kbit/s のメッセージを送信できます。
離散時間システムおよびデジタル信号処理では、ナイキスト・シャノンのサンプリング定理に従って、帯域幅はサンプリング レートに関係します。
帯域幅は日常生活でも、限られたもの、または費用がかかるものを意味するために使用されます。このように、通信には帯域幅が消費され、他人の帯域幅を不当に使用することは帯域幅の窃盗と呼ばれることがあります。[2]
一部の Web ホスティング プロバイダーは、帯域幅に異なる意味を与えています。ここでは、帯域幅はほとんどトラフィックの概念になっています。一定時間内の下りデータの総量を指します。これは、Web ホスティング会社が毎月 2 GB の帯域幅を提供した場合、ユーザーは 1 か月あたり最大 2 GB のコンテンツしかダウンロードできないことを意味します。[2]
見る
参考文献: