带宽的概念

       带宽通常指信号所占据的频带宽度；在被用来描述信道时，带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。对于模拟信号而言，带宽又称为频宽，以赫兹（Hz）为单位。例如模拟语音电话的信号带宽为3400Hz，一个PAL-D电视频道的带宽为8MHz（含保护带宽）。对于数字信号而言，带宽是指单位时间内链路能够通过的数据量。例如ISDN的B信道带宽为64Kbps。由于数字信号的传输是通过模拟信号的调制完成的，为了与模拟带宽进行区分，数字信道的带宽一般直接用波特率或符号率来描述。带宽在信息论、无线电、通信、信号处理和波谱学等领域都是一个核心概念。

       带宽在许多应用中都是一个关键的概念。例如在无线电通信中，带宽是调制载波占据的频率范围，然而在光学中带宽是单个谱线宽度或者整个频谱范围。对于不同的应用领域有不同的精确定义。例如，其中一个带宽定义就是超出范围的频率函数为零的频率范围。这就对应于数学概念中的函数，例如函数不是零的所有值的“长度”。另外一些定义可能没有那么严格，它们丢弃了频率函数“很小”的信号频率。很小可能是意味着它的值在最大值 3 dB 以下，也就是最大值的一半以下；也可能是小于某一个绝对值。由于函数的宽度有各种各样的定义，带宽的定义也就多种多样，分别用于不同的系统。根据Shannon-Hartley 定理（en:Shannon-Hartley theorem），可靠通信的数据速率直接与通信所用信号频率范围成比例。在这篇文章中，带宽一词有时用来表示数据速率，有时也表示通信系统的频率范围，有时同时表示两个概念。 

       在数字通信系统中，带宽有两种含义。从技术意义上来说，它是波特率的俗称，波特率是系统传输数据符号的速度；口语中它也用来表示信道容量，信道容量是系统能够传输数据位的速度（参见Shannon Limit）。这样，有 32 条独立数据线的 66MHz 数字总线可以恰当地说成是 66MHz 带宽、2.1Gbit/s 的数据传输能力，但是对于总线“带宽 2.1Gbit/s”这样一种说法这也不应感到奇怪。对于模拟的调制解调器来说也有同样的问题，对它来说，每个符号携带多位的信息所以通过带宽 12kHz 的电话线 能够传输 56kbit/s 的信息。

在离散时间系统和数字信号处理中，根据Nyquist-Shannon 采样定理带宽与采样率有关。