張武軍先生是信息技術領域有著豐富經驗和卓越成就的專家。張武軍的職業生涯涵蓋了從[敏感詞]領域到民用領域，參與或主導了多個項目的設計和研發，近年來最主要的業績是參加了深圳市地鐵通信工程主方案的規劃設計。作為深圳市金航標電子有限公司技術顧問，張武軍先生在通信電子領域擁有廣泛的專業知識和實踐經驗。他參與了深圳地鐵一期工程的無線系統設計，并擔任了技術代表，為CDMA技術的選型做出了貢獻。他還曾經設計過一艘水面艦艇的內部監控和電視子系統，得到了中央媒體的報道，對我國[敏感詞]事業做出貢獻。張武軍先生還在《國際智能建筑》雜志擔任了多年的首席技術顧問，多次獲得深圳市電子學會的優秀論文獎。他的貢獻和成就在通信電子和信息技術領域得到了廣泛認可和贊譽。[敏感詞]來看看張武軍先生淺析下幾個指標定義及意義。

張武軍先生（右上第一）

一、分貝 dB

dB是英文“decibel”的簡寫，是十分之一貝爾。“貝爾”是以杰出科學家Alexander Graham Bell的名字來命名的單位。貝爾在1876年獲得了電話發明的專利，并在電話的應用和發展上做出了巨大的突破（全球知名的貝爾實驗室也淵源于此）。因此，使用dB符號時，B應該大寫（B是人名）。

【同樣：牛頓、高斯、法拉第、亨利、歐姆、伏特、安培、瓦特這些力和電的單位都是人名】

由于“Bel”這個單位比較大，使用不方便，更常用的是十分之一貝爾，即分貝。我們電學中的分貝來源于聲學。

1、關于分貝

聲學中分貝（對數關系）：

2、分貝dB的定義

dB是表示兩個具有相同單位的同一種物理量的比較關系。即兩種電或聲功率之比（或兩種電壓/電流值之比，或兩種聲壓之比）。分貝本是衡量聲音相對響度的，在最初的電話工程領域，dB用來衡量兩個電信號的功率之比。

具體定義(對數表達)：

而用電流/電壓為物理量時:

分貝是“比值”的對數表達，它沒有物理單位，1dB類似于“個十百千萬”，是一個“倍數”單位。
上述兩個定義式看上去不一致。其實正因為要一致，才會有兩個定義式，因為P=U²/R 或 P=I²R

問題：1、假設P₁是P₀的10倍，換算為分貝是多少？（+10dB)

2、假設P₁是P₀的100倍，換算為分貝是多少？（+20dB)

3、假設P₁比P₀ 大 1倍，換算為分貝是多少？ （+3dB)  

4、假設P₁比P₀ 小 1倍，換算為分貝是多少？ （-3dB)

聲音的分貝值是具體的，類似電學的dBm，定義為噪聲源功率與基準聲功率之比（對數表達）。

3、用dB加減表達信號放大或衰減

我們在計算信號鏈路中增益或者損耗時，原本的乘除關系就變成了加減關系（簡化設計運算）。

模擬電路中，工程師都是用各部件的分貝累計加減 來替代 各器件放大或損耗/衰減值的累計乘除。

電子系統的總放大倍數常常是幾千、幾萬甚至幾十萬，一部收音機從天線收到的信號至射頻放大解調放大送喇叭，一共要放大2萬倍左右。用分貝表示，數值就小得多。

4、dB的應用

A. 描述信號具體值。我們用1mW作為參考固定值替換上述公式中的P₀，那么我們就可以用dBm (這里的m就是相對于1mW的意思）來描述P₁的具體功率大小。而0dBm的信號就是1mW。

B. 增益。如上所述，dB是表示兩個具有相同單位的同一種物理量的比較關系。經過放大器或衰減器或經過一段傳輸線，信號會被放大或者衰減~變強或者變弱，前后值比較 得到的分貝數就是增益（放大時增益為正，衰減時增益為負）【注意：談到增益時，是dB，而不是dBm】

C. 如下圖，F點的功率是E點功率的400倍，我們說這個放大器的增益是26dB，再經過電阻R衰減了一半（增益為-3dB），那么G點相對E點的增益為23dB。

------乘以400再除以2，寫成分貝計算式，則是（+26dB-3dB=23dB）

再舉例：如30dBm+20dB=50dBm, 即：50dBm-20dB=30dBm，50dBm-30dBm=20dB

            意思是：1瓦×100倍為100瓦；100瓦÷100倍是1瓦；100瓦÷1瓦是100

二、信噪比

信噪比(Signal-to-Noise Ratio)是信號和噪聲各自有效功率之比(一般用對數表示)，單位是dB。

SNR=10 lg(P_S/P_N)  其中P_S和P_N分別代表信號和噪聲的有效功率。

換算成電壓幅值的比較關系，則SNR=20Lg(V_S/V_N)，V_S和V_N分別代表信號和噪聲電壓的“有效值”。

無論是輸入還是輸出端，信噪比越高越好！

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