信号带宽

谐波的最高频率与最低频率之差

由信号频谱图可以观察到一个信号所包含的频率成分。把一个信号所包含谐波的最高频率与最低频率之差，即该信号所拥有的频率范围，定义为该信号的带宽。因此可以说，信号的频率变化范围越大，信号的带宽就越宽。

相关概念

3dB带宽

3dB带宽通常指功率谱密度的最高点下降到1/2时界定的频率范围。

等效功率带宽

信号的等效功率带宽是将信号等效为一个矩形谱的带宽(单位为dB)，且该矩形谱的功率与信号的功率相同，信号的功率带宽定义为占信号总功率的一定比例所占用的频率宽度，如98%功率带宽是指在这个频率范围内的信号功率占总信号功率的98%。

必要带宽：对于给定的发射类别而言，其恰好足以确保信息的传输率在指定条件下所要求质量所需的带宽。

占用带宽：在此频率的下限之下和上限之上，发射总平均功率分别等于某一给定发射总平均功率规定的百分数∥2。

“x-dB”带宽：指频带的宽度是其上限和下限之外，任何离散频谱分量或连续频谱功率密度至少比预先设定的0dB参考电平低x—dB。

测量方法

(1)监测站对信号带宽的测量

由于在监测站对发射的测量是实际条件下进行的，信号经过一定的传播路径，监测结果会受到测量值的波动、干扰、噪声以及测量设备响应速度的影响，因此实际测量方法在不断地更新。

FM和AM信号的带宽会随着调制内容不断变化，在这些情况下，监测站重点测量一定时间范围内最大占用带宽和“x-dB”带宽。ITU-R建议SM．443建议监测站应暂时采用在26dB处测量带宽的方法(即“x—dB”带宽中X=26)，作为对带宽的估计。

现代监测/测量接收机是建立在数字信号处理技术基础上的，使用该技术能够以“x-dlB”或β%两种方法确定被测信号的带宽。β%方法是较好的方法，因为它允许带宽测量独立于信号的调制。特别在测量数字信号的带宽时，在无法获得其技术上的识别信息和低S/N的情况下更是如此。而在实际的无线电干扰案例中，“x—dB”的方法更为有效。

(2)测量“x—dB”的直接方法

在实际监测过程中，监测人员会用诸如频谱分析仪和FFT功率比法等的方法来获取信号的频谱，“x-dB”带宽可从频谱中直接读取。下面介绍固定0dB参考电平，以确定多种发射类别的“x-dB”带宽和“x-dB”电平值。

ITU—R建议SM．443中提到“在占用带宽测量方法被完善得充分考虑了监测站活动的特定特征之前，这些监测站应继续使用这里介绍的“x-dB”方法在一26dB进行测量，并针对发射类别采用修正因子，以确定占用带宽”。

测量设备

监测站内适用于测量占用带宽的接收设备必须满足下列条件：

1)通带内的频率特性在被测发射频谱范围内是平坦的，波动范围在±0．5dB以内；

2)频率选择性能足够区分带外噪声与干扰，同时引入的通带电平边缘相对于通带中部的衰落不超过2dB；

3)为适应被测发射可能的场强变化，接收设备要对至少60dB的输入变化具有良好的线性变化。，

当用频谱分析仪按照“x—dB”的方法确定信号带宽时，需使用最大保持的工作方式。理想的频谱分析仪具有较高的分辨率，可精确显示被测信号的频谱，以满足对窄带信号的测量；要测量宽带信号的带宽，可将频谱分析仪与一个完整的接收机及为通用目的而设计的接收机结合在一起使用。一些现代频谱仪含有估算被测信号占用带宽的固件功能。

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