为什么系统带宽越大,系统响应越快?

为什么系统带宽越大,系统响应越快?,第1张

这一点,本人是深有体会,以前电脑不行的时候,系统宽带一般般,系统响应还好,但是近些年生活改善了,换了网,系统带宽变大了,但是响应变得非常的快。

个人觉得,通过我多年的研究与对电脑的了解,应该是3方面导致的。

系统的特性:常见的线性系统,比如:运算放大器、直流电机,可以看成是低通滤波器。低通滤波器能通过低频谐波而衰减高频谐波。

信号的特性:根据Fourier级数,任意信号的波形可以分解为谐波的叠加。高频谐波的变化率大(求导数即可知),构成波形中快速变化的部分;低频谐波的变化率小,构成波形中缓慢变化的部分。

系统对信号的作用:系统具有高带宽,意味着系统衰减更少的输入波形中的高频谐波分量,所以输出波形高频谐波成分多,响应快。

对于高阶系统,近似来看,带宽可以作为一个一阶系统的极点,于是带宽和时间常数依然成反比例关系。

因此,系统稳定的前提下,带宽越大,则系统响应越快。

从带宽的定义可以知道,带宽大的系统在信号频率逐渐变高时衰减的更慢。而控制信号可以视作很多个不同频率的正弦波信号的叠加。

也就是说,带宽大的系统能够保留更多的“正弦波分量”,所以才能够响应的更快。

所以当系统带宽变大时,不得已的系统响应也会变得很快。

1.频率高是因为通信需求越来越大,要求越来越高,低频频谱资源不够,容量太小,同时终端设备像手机越来越小,这就要求天线尺寸必须要小,等价于调制信号波长短,频率高,像大规模MIMO技术,如果不用毫米波,手机变成电脑那么大不是没有可能。

2.带宽宽是为什么,因为载波频率高了,数字通信相应的采样率必须提高,不然就会引起载波频域混叠,同时,用户速率上升,那么为了减少ISI,相应的奈奎斯特带宽也增加。还有一系列复用技术,尤其是现在的OFDMA,如果你频带断断续续,频谱效率低,现在最贵的就是频谱了,尤其是高频,信道质量差,信号发射也难,要不是有需要,鬼才懒得去开发那么多


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