阅读 209

db代表什么,大数据计量单位

在通信技术领域,特别是在射频领域,经常碰到dBm、dBi、dBc、dBr等、dB开头的测量单位,在初学时容易混乱。 在这里总结一下。

增益dB首先谈谈dB的概念。 数据库是英语decible的缩写,翻译为分贝。 英语中还有表示计量单位的bel这个单词,简称b,翻译成贝尔。 b与数据库有以下关系。

但是,b不是常用的,而是常用数据库的。

在数学上,dB表示两个相同维度的物理量之间的比率(ratio )关系。 对于任意相同维度的物理量P1和P0 (,他们的比率(倍数)计算如下:

数据库是对数化的比率,即

倍数没有无量纲的单位,dB也只不过是对倍数取对数,因为是纯粹的数学运算,所以也没有无量纲的单位。 当然,用b计算比率的话,有

那么为什么要采用dB这个对数化的比率值呢? 其理由在于对数函数的性质。 P1/P0较大时,即使取得对数,其数值也不是很大; 但是,P1/P0为小小数时,如果取对数则为负数。 从下面的对数函数图像中可以看出,如果倍数在区间(0,1 )中,则对数倍数为负数。 倍数较大时,对数倍数压缩其范围。 取对数,[-100,100 ]区间内的dB值可以表示非常小的小数,也可以表示非常大的数。 因此,对于通信中常用的物理量,取对数后,其数值范围变为我们熟悉的几个数值范围,可以更方便地表示出来。

在通信领域,当两个物理量分别是电路的输出功率和输入功率时,上述计算对数倍数dB的公式表示电路的对数放大率,即电路的增益。 简单来说,dB表示在通信领域的增益,并表示为输出功率与输入功率的比率的对数的10倍,即

根据功率和电压关系,如果用电压表示增益

常用增益与数据库的关系。

pout/pindb 0.001-300.01-200.1-100.5-310233510102013301510020100030100040

简单来说,dB有两种含义,一般意义上的对数化倍数(比率)相关通信领域的增益。

后述的以dB开始的测量单位是对数化的比率,只是对数计算式的P0不同。 如果选择P0作为某个条件,则根据条件会得到不同的dBx单位。 例如,dBm以1mW为基准。

绝对dB单位dBm和dBW如之前所说,dBm是以1mW为基准计算出的dB值。 也就是说

因此,dBm可以直接换算为mW,是绝对的单位,可以直接表示功率。

同样,以1W为基准计算dB值,可以得到dBW。 类似地,dBW也可以表示功率。

很明显,

一般的换算关系如下

电源(DBM )电源(dbw )电源(watt )电源) MW )。 - 100 DBM-130 dbw 0.1 pw 0.00000000001 MW-90 DBM-120 db w1pw 0.000000000001 MW-80 DBM-110 db w10 pw 0.0000000001 MW-70 dbw 100 dbw 100 pw 0. NW 0.00001 MW-50 DBM-80 db w10 NW 0.00001 MW-40 DBM-70 dbw 100n w 0.0001 MW-30 DBM-60 db w1w 0.001 MW-20 DBM-50 db w10w 0.01 MW-10 MW 1.000 m w1 DBM-29 dbw 1.259 MW 1.259 m w10 DBM-20 db w10 m w10 MW 20 DBM-10 dbw 100 MW 30 DBM0w40 DBM 10 db w10 w 10000 MW 50 DBM 20 dbw 100 w 10000 MW 60 dbw 60 DBM

dBm和dBW都可以用于表示功率。 需要注意的是,这些和前面的增益dB略有不同。 增益dB是相对单位,比较基准输入功率Pin不是一定的,所以称为相对单位; dBm和dBW之所以被称为绝对单位,是因为其比较基准1mW和1W都是绝对固定的数值。 的绝对dB单位也可用于表示电压、电流、电阻、频率等。 如下表所示。

dB单位比较基准物理量dBm1mW功率dBW1W功率dBV1V电压dBmV1mV电压dBV1V电压dBA1A电流dBohm1电阻dBHz1Hz相对于频率的dB单位dBi、dBd和dBc dBi和d

Bd都是表示天线的增益,只不过参考基准不同。这两个增益取的基准也不是固定的绝对数值,因此它们是相对dB单位。


具体来说,dBi表示的是在输入功率相等的条件下,实际天线在空间某一点产生的信号功率密度与理想的点源天线辐射产生的功率密度之比。即


理想的点源天线的辐射是各向均匀的,其功率密度在以点源为中心的球面上都是一样的,其增益为0dBi。而实际的天线在不同方向增益是不一样的,因此它的作用其实就是把信号能量集中到某些方向。

 

dBd则是相对于对称振子天线的增益。

 

dBc则表示射频信号在某一频点相对于载波(carrier)功率的比率。即


  声压级与dB-SPL

对数化的dB值也用来表示声音的大小,只不过此时的参考基准是人耳刚能听到的声压。

在声学领域,声压(sound pressure)表示声波在大气中传播时引起的大气压强的平均变化,它相当于在大气压强上的叠加一个声波扰动引起的压强变化。压强的单位是Pa(),因此声压的单位也是Pa。而且由于是一个压强变化,因此声压是比较容易测量的物理量。不过需要注意的是,声波扰动导致的压强变化并不是恒定的,它会随着时间而变化,因此这个压强变化有瞬时值、峰值等。而此处定义的声压则表示一个平均值(均方根值RMS)。人耳刚能听到的声压(听阈)是(频率为800Hz的声音),人耳能承受的最大声压(痛阈)则是20Pa,这个范围相差1000000倍。因此,为了表示方便,就定义对数化的声压级。将听阈的声压作为参考值,定义为0dB-SPL,则可以得到



由此可知,听阈的声压级就是0dB,痛阈的声压级则为120dB。

常见场景的声压及声压级的对应关系如下表所示。

声音声压(Pa)声压级 (dB)落叶0.000063210正常说话0.0154电视0.0260马路上听的汽车噪音0.174电钻2.0100约100米处的喷气式引擎100134约1米处的喷气式引擎630150标准大气压101325190


文章分类
代码人生
版权声明:本站是系统测试站点,无实际运营。本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 XXXXXXo@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
相关推荐