dB以及相关概念

dB以及相关概念

dB的含义分贝(dB:Decibel)dB

用作纯计数单位：dB=10logX1

纯计数单位--dB方便的表示很大或者很小的数如：X

=

1000000000000000

=

10logX

=

150

dBX

=

0.000000000000001

=

10logX

=

-150dB1

增益的表征在EE领域，放大器增益使用dB（分贝）。放大器输出与输入的比值为放大倍数，单位是“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。当采用“分贝”做单位时，放大倍数就称之为增益（Gain），这是一个概念的两种称呼。电学中dB与放大倍数的转换关系为：A(V)(dB)=20lg(Vo/Vi)；A(I)(dB)=20lg(Io/Ii)；A(p)(dB)=10lg(Po/Pi)；电压增益电流增益功率增益功率增益与电压、电流不同：P=V2/R=I2*R10lg[Po/Pi]=10lg[(Vo2/R)/(Vi2/R)]=20lg(Vo/Vi)为什么使用dBdB体现增益时的优点：数值小，读写方便：电子系统的总放大 倍数常常是几千、几万甚至几十万，如 收音机从天线收到的信号至送入喇叭放 音输出，一共要放大2万倍左右；运算方便。放大器级联时，总的放大倍数是各级相乘。用dB做单位时，总增益则相加。若某功放前级是100倍(20dB)，后级是20倍(13dB)，那么总功率放大倍数是100×20=2000倍，总增益为20dB+13dB=33dB；符合听感，人对声音的响度的敏感性与功率的相对增长呈正相关，近似对数曲线。当电功率从0.1瓦增长到1瓦时，听到的声音就响了很多；而从

1瓦增强到2瓦时，响度差不太多；再从10瓦增强到11瓦时，人无法区分开来；如果功率的绝对值表示都是1瓦，而用增益表示分别为10.4dB，3dB和0.4dB，可比较一致地反映出人耳对响度的差别；蚊子叫声与大炮响声相差100万倍，但人的感觉 仅有60倍的差异，而100万倍=60dB。听觉灵敏度有很大范围，可以听到从最细微的0dBspl声 压一直到120dBspl，（功率增加是1000000000000倍，1 万亿倍），所以我们对增加3分贝声压的反应，只是觉得 音量刚增大了一点，而不是增大了1倍.通常音量需要增加7－10分贝，我们才觉得音量有1倍的增加，但功率就有了5－10倍的增加。3.1

--

dB，dBi，dBd，dBc，dBm，dBwdBdB在缺省情况下总是定义功率单位，以10log为计。某些情况下采用信号强度（Amplitude）来描述功和功率，则用20log。为了纪念Bell贝（Bel）：声学中测定声强级的特定单位（功率密度）。它在数值上等于被测声强I和声强的最小值I0之比的常用对数。声音最小值I0是指正常人耳能听到的最弱的声强，一般I0=10-12瓦/米2,其声强级贝尔数为log（I/I0）Bel作为单位在工程应用比较大，取其十分之一：

deci+Bel---dB。dBm

/

dBmWdBm是一个考征功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw）。[例]如果功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。[例]对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：10log（40W/1mw)=10log（40000）=10log4+10log10000=46dBm。dBm和W的换算“1个基准”：30dBm＝1W

；“2个原则”：＋3dBm，功率乘2倍；－3dBm，功率乘1/2＋10dBm，功率乘10倍；－10dBm，功率乘1/1033dBm，40dBm，46dBm，44dBm33dBm＝30dBm+3dBm＝1W×2=2W；40dBm＝30dBm+10dBm＝1W×10=10W；46dBm＝30dBm+10dBm+3dBm+3dBm

＝1W×10×2×2=40W；44dBm=30dBm+10dBm+10dBm－3dBm－3dBm=1W×10×10×0.5×0.5=25W；dBW与dBm一样，dBW是一个表示功率绝对值的单位（也可以认为是以1W功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1W）。dBW与dBm之间的换算关系为：0

dBW=10log1

W=10log1000mW=30

dBm。dBi

、dBd和dBcdBi和dBd是表示天线功率增益的量，两者都是相对

值，但参考基准不一样。在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为“增益（Gain）”---天线增益。dBi的参考基准为全方向性天线（理想的点源天线），dBd的参考基准为偶极子（理想的偶极子天线）两者略有不同。二者有固定的恒差15：0dBd=15dBi[例]GSM900天线增益可以为13dBd（15dBi），GSM1800天线增益为15dBd（17dBi)dBc是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。dB，dBi

dBddBc是两个量之间的比值，表示两个量间的相对大小.dBm、dBw则是表示功率绝对大小。计算时注意：用一个dBm（或dBw）减另外一个dBm（dBw）时，得到的结果是dB，如：30dBm-0dBm=30dB，dBm相减实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。dBm

加dBm

实际上是两个功率相乘。dBm（或dBw）可以直接和dB值加减，表示增益或者衰减，如30dBm+5dB=35dBm接收机灵敏度表征接收机调整到最佳工作状态时，接收机接收微弱信号的能力。--信噪比SNR（Signal

Noise

Ratio）。在数字接收机中，允许脉冲判决有一定的误差范围。如果接收机将“1”码误判为“0”码，或者将“0”码误判为“1”码，这就叫1个错误比特。如果在100个比特中判错了一个比特，则称误比特率为1／100，即10-2。数字通信要求，如果误比特率小于

10-6，则基本上可以恢复原来的数字信号。如果误比特率大于10-3，则基本上不能进行正常的电话通信。对于数字光通信系统来说，一般要求系统的误比特率小于10-9，即10亿个脉冲中只容许发生一个误码。051020253010-6-510-410-31010-210-1010BER

vs.

SNR15SNRBERBPSK