《工业通信与网络技术》第3章 现场总线通信基础3.1 3.2 3.3-李中伟-2016.4.20-佟改

1、哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 发送器发送器接收器接收器哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 8时域概念时域概念如果经过一段时间，信号的如果经过一段时间，信号的强度变化模式是平滑的，那强度变化模式是平滑的，那么这种信号就是模拟信号。么这种信号就是模拟信号。如果在一段时间内信号强度如果在一段时间内信号强度保持某个常数，然后在下一保持某个常数，然后在下一时段又变化到另一个常熟，时段又变化到另一个常熟，那么这种信号就称为数字信那么这

2、种信号就称为数字信号。号。哈工大网络与电气智能化研究所 时域概念时域概念周期信号周期信号( )Asin(2)s tft哈工大网络与电气智能化研究所 时域概念时域概念正弦正弦波波峰值峰值振幅振幅、频率和相位频率和相位变化变化哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 频频域概念域概念哈工大网络与电气智能化研究所 频域频域概念概念频率频率成分叠加成分叠加哈工大网络与电气智能化研究所 频域频域概念概念频域的表示频域的表示哈工大网络与电气智能化研究所 时域和频域成分时域和频域成分 tsintsintsintsinAts11117715513314哈工大网络与电气智能化研究所 v DC

3、Component Component of zero frequency频谱频谱( spectrum)&带宽带宽（bandwidth）频谱：信号包含频谱：信号包含的的频率频率范围范围绝对带宽：频谱宽度绝对带宽：频谱宽度有效带宽：通常就叫带宽有效带宽：通常就叫带宽， 信号信号的绝大部分能量都的绝大部分能量都集集 中中在相当窄的频带在相当窄的频带范围范围14sin(2)( )Akkkfts tk为奇数，振幅为振幅为A和和-A的方波的方波s(t)的频率成分的频率成分第第k个频率成分个频率成分kf的振幅的振幅仅为仅为1/k数据率和带宽之间的关系数据率和带宽之间的关系信号信号是通过传输介质进行

4、传输是通过传输介质进行传输的的欲欲传输的一个给定的信号（波形）本身所包含的频率传输的一个给定的信号（波形）本身所包含的频率范围可能非常范围可能非常宽宽任何传输任何传输介质的介质的带宽都是带宽都是有限的有限的传输传输介质的这种特性是限制数据在传输介质上传输的介质的这种特性是限制数据在传输介质上传输的数据率的一个决定性因素数据率的一个决定性因素。数据率（数据率（data rate）：数据）：数据传输传输的速率，以位每秒（的速率，以位每秒（pbs或或b/s）为单位。为单位。数据率和带宽之间的关系数据率和带宽之间的关系介质自身介质自身的带宽将的带宽将限制被传输信号的限制被传输信号的带带宽。数字信号宽。

5、数字信号不得不被近似为有限带宽不得不被近似为有限带宽的信号的信号给定的带宽可以根据接收器在噪声和其给定的带宽可以根据接收器在噪声和其它损伤存在的情况下鉴别它损伤存在的情况下鉴别0和和1的能力来的能力来支持不同的数据率支持不同的数据率若一若一个数字信号的数据率是个数字信号的数据率是W bps，则，则当当信号带宽为信号带宽为2WHz时，它就可以很好时，它就可以很好地代表原信号地代表原信号假如其它项保持不变，带宽加倍就意味假如其它项保持不变，带宽加倍就意味着数据率加倍着数据率加倍信号带宽越受限制，失真就越严重，接信号带宽越受限制，失真就越严重，接收站点接收错误数据的概率也就越大收站点接收错误数据的概率也就越大哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 数字信号的衰减数字信号的衰减哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 衰减衰减哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网络与电气智能化研究所 哈工大网