回传速率和测量带宽及两者之间的联系
回传速率
数据传输速率(Data Transfer Rate),是描述数据传输系统的重要技术指标之一,是指通信线上传输信息的速度,也可以指单位时间内由数据通路传输数据的数量。它通常包括三方面的内容:
1.数据信号速率,表示一秒内传输数据信息的比特数,单位为比特/秒 (b/s)。
2.调制速率,调制速率反映信号波形变换的频繁程度,其定义是每秒传输信号码元(波形)的个数,又称符号速率、码元速率或波特率,单位为波特(baud) 。(“波特率9600与波特率115200的区别就是:波特率115200传输快但传输距离近,波特率9600传输相对远但速率慢。”)
3.数据传输速率,表示在数据传输系统中两个相应设备之间单位时间通过的比特、字符或信息组的平均数。
测量带宽
测量带宽(measurement bandwidth)是2015年公布的计量学名词,定义是频率稳定度测量装置的信号通带宽度。
直观来说,带宽设置越小,测量到的数据曲线越平滑,但是信号变化越滞后,且对高于带宽的信号无法测到;相反带宽越大数据曲线的噪声就越大、毛刺越多,但测量数据的变化的时候能更加快速的反应。
两者的联系
带宽是指传感响应的幅频特性,传输速率是时域的概念,两者表面上表面上没有任何关系。但要将此时域数据序列不失真的重现出来,需要数据速率高于带宽的2倍。如带宽为80Hz,则数据速率须大于160Hz。
传感器的输入是机械运动,加速度、角速度对时间的函数,可以用傅里叶变换,转化成频谱图,转换到频域,也就有带宽了。大于0Hz的频率,表示正弦振荡,所以用160Hz采样80Hz的信号,是指每个振荡周期用两个采样点表示。
带宽为80Hz是指传感器所能感受到的振动频率最大为80Hz,如果超出80Hz,传感器会认为没有运动。就好像你的耳朵只能听到20k以内的声音,超过此频率的声音,你就听不见了,以为没声音。
为了方便理解,假设我们采样的信号时域表示如下:
f(t)=Asin(ωt)
也就是在频域中只含有一个频率的正弦信号。为了确定该正弦信号的赋值A和角速度ω(和频率对应),需要我们在一个周期内至少采样两个点,也就是说采样的频率要大于等于两倍的正弦信号的频率。
推广至复杂的时域信号,就变成了采样频率要大于等于最大频率信号频率的两倍。
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