Kasutaja:Rahuojam/Ribalaius

See artikkel räägib signaalitöötluses kasutatavast ribalaiusest. Võrgutehnoloogia ning arvutisüsteemide ribalaiuse kohta vaata artiklit Ribalaius (võrgutehnoloogia).

---

Ribalaiusel (inglise bandwidth) on olenevalt kontekstist erinevaid tähendusi. Signaalitöötluses viitab ribalaius enamasti pideva signaali sagedusriba alampiirist ülemise piirini.

Ribalaius

Ribalaiuseks nimetatakse ühenduseks kasutatavat sagedusvahemikku. Selle mõõtühikuks on herts ning olenevalt kontekstist võib viidata pääsufiltri ribalaiusele (inglise passband bandwidth) või baassageduse ribalaiusele (inglise baseband bandwidth), tuntud ka kui madalpääsfiltri ribalaius. Pääsufiltri ribalaius on erinevus pääsufiltri, kommunikatsioonikanali või näiteks signaali spektri kõrgema ja madalama pääsuala piiri vahel. Baassageduse ribalaiust kasutatakse madalpääsfiltris või baassagedussignaalis; sel juhul on ribalaius võrdne ülemise pääsufiltri ülemise sageduse lõikejoonega.

Ribalaius on läbiv teema mitmetes valdkondades, sealhulgas elektroonikas, informatsiooniteoorias, andmesides, raadios, signaalitöötluses ja spektroskoopias ning on üks määravaid tegureid kommunikatsioonimeetodite läbilaskevõimes.

Ribalaiuse võtmetunnuseks on see, et ükskõik milline antud laiusega riba saab endas kanda sama koguse informatsiooni, olenemata sellest, kus see riba asub sagedusribal. Näiteks saab 3 kHz sagedusriba signaali edasi kanda telefonikõnet ka baassagedusribale või moduleeritud mõnele kõrgemale sagedusele.

Ülevaade

Ribalaius on võtmekontseptsioon mitmetes telekommunikatsioonirakendustes. Näiteks raadiosides on ribalaius signaalivahemik, mis on hõivatud kandelaine (inglise carrier signal) poolt. FM-tuuner haarab piiratud sageduste vahemikku, mis on mõne kõrgema võimuorgani (näiteks USAs Federal Communications Commission'i) poolt kõigile ülekandelitsentsi omajatele, et nende signaalide vahel ei tekiks kattuvust. Selles kontekstis on ribalaius tuntud ka kanalisammuna.

Ribalaiuse definitsioone on veelgi. Üks süsteemi ribalaiuse tõlgendusi võib olla vahemik sagedusi, mille korral süsteem töötab eeldataval võimsusel. Rohkem kasutust leidev ribalaiuse definitsioon viitab sagedustele, millest üle minnes süsteemi jõudlus väheneb. Sageduskoste puhul võrduks jõudluse vähenemine näiteks maksimaalväärtusest enam kui 3 dB võrra madalama väärtusega või teatud absoluutväärtusest madalamat väärtusega. Nagu iga funktsiooni laiuse definitsiooni korral, erinevad definitsioonid on sobilikud erinevateks otstarveteks.

Sämplimise ehk diskreetimise või Nyquisti sämplimissageduse korral viitab ribalaius enamasti baassageduse ribalaiusele. Nyquisti ühiksageduse või Shannon-Hartley kommunikatsioonisüsteemide kanalimahutauvuse puhul see viitab baassagedusriba ribalaiusele.

Rayleigh ribalaius, mis on radaritehnoloogia põhikontseptsioon, osutab radarisignaalile, mis on selle kestuse pöördväärtus. Näiteks 1 μs signaali ribalaius on 1 MHz.

Vajalik ribalaius (inglise essential bandwidth) on teatud osa sagedusruumi signaali spektrist, mis hõlmab endas suuremat osa signaalist.

Baassageduse ribalaius

Baassagedussignaali spekter.

Baassageduse ribalaius (inglise baseband bandwidth) vastab vastab vahemiku, mille alampiiriks on 0 Hz või alalisvool ning ülemiseks piiriks peetakse süsteemi ribalaiust. Seega pääsevad signaalid, millel on ribalaiusest madalam ribalaius, pääsevad süsteemist läbi ilma suurema signaalikaduta. Seda kasutatakse näiteks operatsioonivõimendite ja ostsilloskoopide juures. Sellist süsteemi nimetatakse ka madalpääsfiltriks

Pääsufiltri ribalaius

Piiramata signaal (ülemisel graafikul). Pääsufilter signaalil (keskmisel graafikul). pääsufiltri tulemus (alumisel graafikul).

Pääsufiltri ribalaius (inglise passband bandwidth) määrab sagedusvahemiku kahele poole sageduse keskpunkti (inglise centre of frequency). Filtri ülemiseks ja alumiseks piiriks on sel juhul sageduse keskpunkt pluss/miinus pool ribalaiust. Pääsufiltrit kasutatakse sageduskostega süsteemides.

Vaata ka

• Madalpääsfilter