电压、功率化为dB

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#dB

博客主要讲述了电压、功率等化为dB的内容，还提到功率增益等于电压增益，对应系数分别为20和10。

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电压、功率等化为dB

类别真值dB
电压/电流A20log(A)
功率A10 log (A)
信噪比A10log(A)

功率增益等于电压增益，所以一个是20一个是10.

振动分析-32-振动试验中的功率类dB和电压类dB公式由来
qq_20466211的博客
10-09 662
分两种情况，一种是加速度、速度、位移、电压、电流等使用的dB系数为20，另一种是能量、功率、PSD等使用的dB系数为10
dbfs和dbm的换算_【清晰易懂】dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析
weixin_35367646的博客
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原标题：【清晰易懂】dBFS、dBm、dBV、dBW、0dB、-3dB概念解析以下该文是小编看过，解释得非常清晰，特别是为什么要用分贝那一段。所以小编特别转载来分享给大家。这是小编能找到最早的来源地址http://blog.163.com/hanozi@126/blog/static/1865756200891473030343/简单地说，分贝就是放大器增益的单位。放大器输出与输入的比值为放大倍数...
dbm 和电压的转换
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01-24 6960
实际项目：时钟芯片用的参考是62M，10dbm(对应如表电压值)
增益比值dB，以及dBw-dBmv等之详解
岁月的专栏
01-07 1万+
dB分贝（工程应用）， dB(Decibel，分贝) 是一个纯计数单位，本意是表示两个量的比值大小，没有单位。在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。对于功率：dB = 10*lg(A/B)，对于电压或电流：dB = 20*lg(A/B)。此处 A，B 代表参与比较的功率值或者电流、电压值。dB 的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串 0 的）或者很小（前面有一长
db电压功率换算表
01-23
db电压功率换算表
dB 值与百分比、电压的换算工具。
08-12
THD+N 失真度dB 值与百分比的换算和Vrms 与dBu 的换算.
功率和dB的关系
OpenWrt/WLAN/驱动/Android/嵌入式开发总结
08-02 4690
功率和dB的关系应该如下： 1.dB的引入是为了把乘除关系变换为加减，便于工程中的运算。 2.[dB] = 10lg(输出功率W/输入功率W)。如：输入功率为1W而输出功率为1000W，则系统的增益为10lg(1000/1)=30dB。 3.通信中为了表示一个输出功率的绝对值，则引入了dBm。dBm表示相对于1mW输入功率的系统增益。如果系统的输出功率为1W，换算为dBm则为： 1W=10
2db多少功率_功率和db换算(功率与db换算表)
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02-06 1万+
dBm是功率的单位，1dbm等于1毫瓦，也就是千分之一瓦。 1、 dBm这是我们接触到比较多的一个单位，也是唯一一个用于表示功率绝对值的单位，其计算公式如下：10log.功率单位 与P(瓦特)换算公式：dBm=30+10lgP (P：瓦 )首先， DB 是一个纯计数单位：dB = 10logX。dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大(后面跟一长串0的.DB是一个比值，是一个数值，是一个纯计数方...
dB,dBm,W,mW,V之间的转换
乾巽的博客
07-28 2万+
Vrms=Vp/√２，Vrms为正弦曲线的均方电压，Vp为正弦曲线的峰值电压，Vpp为正弦曲线的峰峰值电压，电压的单位都为V，R默认为50Ω。0dBm=1mW=(Vrms×Vrms)/R=(Vp×Vp)/(2×50),解得Vp=√0.1V=0.316V。功率=电压的平方除以电阻，P=Ｖrms×Ｖrms/R。...
A 102dB-SFDR 16-bit Calibration-Free SAR ADC in 180-nm CMOS .pdf
05-01
实验结果显示，在500 kS/s采样率下，该ADC消耗633 μW功率，有效位数为12.7位，SFDR达到102 dB。 适合人群：从事模拟电路设计、ADC设计的研究人员和技术人员，尤其是对高精度SAR ADC有研究兴趣的专业人士。 使用场景...
matlab相对强度噪声,噪声强度（噪声功率）、SNR、dBW
weixin_30527151的博客
03-31 3194
信号功率、信号能量是信号处理最基本的概念之一，拉出两条公式：-- 能量E公式连续信号：对 |x(t)|^2在(-∞,+∞)上求积分离散信号：对 |x(n)|^2在(-∞,+∞)上求级数-- 功率P公式，信号能量在整个时间范围内的平均值 对于离散周期信号 如果已知信号P和SNR，则噪声的功率为P/SNR，如果转换成分贝，则dBP-dBSNR特别的，对于高斯白噪声，设X,Z为3个随机变量,且X~...
噪音检测模块输出的电压与分贝之间转换的公式
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06-15 9364
S e r v i c e | R e v i e w | M u s i c W o w | C o n n e c t U s | H o m e您的聲音工具分貝 ( dB ) 知多少?________________________________________吳榮宗 主筆從事聲音工作的朋友或是業餘愛好者，每每接觸到音響設備或是手冊，都會在一些數據之後,看到很多你熟悉的 ( dB ) 字眼...
dB的换算
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优快云-MarkYang
09-16 14万+
dB的意义 1.        dB基本上是一个比例数值，也就是一种倍数的表示单位。也就是 测试数据 与 参考标准的相对差异表示。   2.        计算公式上： dB = 10log （P1/P2）= 20 log （V1 / V2）（P代表功率，V代表电压）   V1是测试数据，V2是参考标准。 例如 V1数据是 V2的2倍，就是6 dB。   3.        至于dB
dB与放大倍数的关系
撒哈拉的初学者的博客
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增益（dB）简介1.分贝就是放大器增益的单位 — dB，放大器输出与输入的比值为放大倍数，单位“倍”，如 10 倍放大器，100 倍放大器。当改用“分贝”做单位时，放大倍数就称之为增益，这是一个概念的两种称呼。 2.电学中的分贝定义的是信号放大倍数的对数。在对电压（电流）与功率放大倍数的定义是不同的：dB 的两个定义方式1.电压（电流）放大倍数分贝数定义：K=20lg(Vo/Vi)，其中 K 为放
2db多少功率_db换算(db和功率的换算)
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DB是一个比值，是一个数值，是一个纯计数方法，没有任何单位标注。和瓦(W)是是不能换算的， (1)在实际日常生活中，住宅小区告知牌上面标示噪音要低于60分.以功率为例：信号功率为X = 100000W = 10^5 基准功率为Y=1W dB的值：Lx(dB) = 10*lg(10^5W/1W) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB 同理：X = 10^-15 Lx(dB) = 10...
幅频曲线中的dB与电压的关系
dfd4578575的博客
10-17 6651
通常人耳听到的声音用dB来表示，即多少分贝。 分贝的另外个单位是贝尔，10分贝=1贝尔。表示声音的强弱。 人耳感受的声音强弱与声波的功率不是线性的关系，而指数关系更好的描述它们，dB=10ln（P1/P0），即人们要听到比原来大一倍的声音，声波的功率必须比原来大10倍。 dB在电路中，同样是功率的比值。 在频率曲线中表示幅值与频率的关系，幅值通常用电压或者电流来表示，不用电功率表示，功率与电压或者...
dB的换算方法
ShiC_980228的博客
09-08 1万+
分贝是我国法定计量单位中的级差单位，表示为dB。定义为：两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以10等于1时的级差。dB基本上是一个，再次强调是，也就是一种倍数的表示单位，是一个数，不是功率值，也不是电压值。也就是“测试数据”与“参考标准”的相对差异表示。例：当输入信号功率P1 = 10W, 经过某电路后，输出信号功率P2 = 5W, 那么这个电路的增益为-3dB，即衰减3dB，功率降为原来的一半。
增益（功率）——DBM
qq_57320111的博客
11-09 1639
增益（功率）——DBM
db与dbm（分贝与分贝毫）
SdustLiYang的专栏
10-26 7260
dB(Decibel，分贝) 是一个纯计数单位，本意是表示两个量的比值大小，没有单位。 在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。对于功率，dB = 10*lg(A/B)。对于电压或电流，dB = 20*lg(A/B)。此处A，B代表参与比较的功率值或者电流、电压值。 dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示
功率谱密度转换成分贝表达
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07-17
<think>我们已知：功率谱密度（PSD）的单位是单位频率的功率（如W/Hz, V²/Hz等）。要将PSD转换为分贝（dB）形式，我们需要一个参考基准。在信号处理中，分贝表示通常用于相对测量或基于某个参考值的绝对测量。 ### 一、分贝（dB）的定义基础 分贝是基于对数刻度的相对测量单位，定义为： $$ L_{\text{dB}} = 10 \log_{10}\left( \frac{P}{P_{\text{ref}}} \right) $$ 其中： - $P$ 是待测功率值； - $P_{\text{ref}}$ 是参考功率值。 ### 二、功率谱密度（PSD）转dB的两种常见场景 #### 1. **相对dB表示（无参考基准）** - 当仅需观察PSD各频率点的相对大小时，可将PSD最大值归一化为0 dB，其他点按比例计算： $$ \text{PSD}_{\text{dB}}(f) = 10 \log_{10}\left( \frac{\text{PSD}(f)}{\max(\text{PSD})} \right) $$ - **特点**：突出频谱形状，最大值固定为0 dB，其他值为负值[^1]。 #### 2. **绝对dB表示（需指定参考基准）** - 当需表示绝对功率密度时，必须指定参考值 $P_{\text{ref}}$。常见参考基准包括： - **通信系统**：1 mW（dBm/Hz），参考 $P_{\text{ref}} = 1\ \text{mW}$； - **声学/振动**：$20\ \mu\text{Pa}$（dB SPL/Hz）或 $1\ \mu\text{g}$（dB g/Hz）[^2]。 - 公式： $$ \boxed{\text{PSD}_{\text{dB}}(f) = 10 \log_{10}\left( \frac{\text{PSD}(f)}{P_{\text{ref}}} \right)} $$ **单位说明**：若 $P_{\text{ref}} = 1\ \text{mW}$，则单位记为 $\text{dBm/Hz}$。 ### 三、转换步骤与MATLAB/Python示例 #### 步骤： 1. 计算原始PSD值（单位：$\text{V}^2/\text{Hz}$ 等）； 2. 选择参考基准 $P_{\text{ref}}$（或归一化方式）； 3. 应用分贝公式计算。 #### MATLAB示例： ```matlab % 假设psd为功率谱密度向量，fs为采样率 psd_dB = 10*log10(psd / Pref); % 绝对dB表示 psd_dB_rel = 10*log10(psd / max(psd)); % 相对dB表示 ``` #### Python示例： ```python import numpy as np # 假设psd为功率谱密度数组，Pref为参考基准 psd_dB = 10 * np.log10(psd / Pref) # 绝对dB psd_dB_rel = 10 * np.log10(psd / np.max(psd)) # 相对dB ``` ### 四、关键注意事项 1. **参考基准必须明确**： - 未指定 $P_{\text{ref}}$ 的dB值无物理意义。例如： - 若PSD单位为 $\text{V}^2/\text{Hz}$，参考 $P_{\text{ref}} = 1\ \text{V}^2/\text{Hz}$，则单位为 $\text{dB V}^2/\text{Hz}$； - 若参考 $P_{\text{ref}} = 1\ \text{mW} = 0.001\ \text{W}$，则单位为 $\text{dBm/Hz}$[^1][^2]。 2. **避免零值或负值**： - PSD值需为正，对接近0的值可加微小偏移（如 `eps`）避免对数计算错误： ```matlab psd_dB = 10*log10(psd + eps); % MATLAB ``` ```python psd_dB = 10 * np.log10(psd + np.finfo(float).eps) # Python ``` 3. **工程应用场景**： - **噪声分析**：用 $\text{dB}/\sqrt{\text{Hz}}$ 表示电压噪声密度（参考 $1\ \text{V}/\sqrt{\text{Hz}}$）[^3]； - **无线通信**：用 $\text{dBm/Hz}$ 评估信道功率密度（参考 $1\ \text{mW}$）。 > ✅ **总结**： > - **相对dB**：用于频谱形状可视化，无绝对物理意义； > - **绝对dB**：需明确定义 $P_{\text{ref}}$，结果具有可比性； > - **转换核心**：$\text{PSD}_{\text{dB}} = 10 \log_{10}(\text{PSD} / P_{\text{ref}})$。 --- ### 相关问题 1. **在声学测量中，如何选择功率谱密度的参考基准 $P_{\text{ref}}$？** 2. **为什么噪声电压谱密度常用 $\text{dB}/\sqrt{\text{Hz}}$ 而非 $\text{dB V}^2/\text{Hz}$ 表示？两者如何转换？** 3. **若信号经过放大器增益 $G$，功率谱密度的dB值应如何修正？** 4. **如何验证功率谱密度dB计算结果的正确性？**</think>### 功率谱密度（PSD）转换为分贝（dB）的完整解析 #### 一、核心转换公式 功率谱密度（PSD）到分贝（dB）的转换本质是**对数化处理**，公式为： $$ \boxed{\text{PSD}_{\text{dB}}(f) = 10 \log_{10}\left( \frac{\text{PSD}(f)}{P_{\text{ref}}} \right)} $$ 其中： - $\text{PSD}(f)$：原始功率谱密度值（单位如 $ \text{V}^2/\text{Hz} $） - $P_{\text{ref}}$：参考基准值（与 $\text{PSD}(f)$ 同单位） - 结果单位为 $\text{dB}$（如 $\text{dB V}^2/\text{Hz}$） > **关键点**： > 1. **系数为 10**（因 PSD 是功率量，能量量需用 20） > 2. **必须指定 $P_{\text{ref}}$**（否则结果无物理意义）[^1][^2] #### 二、参考基准 $P_{\text{ref}}$ 的选取 根据应用场景选择参考值： | **应用领域** | **常用 $P_{\text{ref}}$** | **单位** | |---------------------|--------------------------------|------------------| | 通用电子测量 | $1\ \text{V}^2/\text{Hz}$ | $\text{dB V}^2/\text{Hz}$ | | 通信系统 | $1\ \text{mW}/\text{Hz}$ | $\text{dBm}/\text{Hz}$ | | 声学测量 | $(20\ \mu\text{Pa})^2/\text{Hz}$ | $\text{dB SPL}/\text{Hz}$ | | 振动分析 | $(1\ \mu\text{g})^2/\text{Hz}$ | $\text{dB g}^2/\text{Hz}$ | #### 三、MATLAB/Python 实现示例 假设 PSD 计算结果为向量 `psd`，采样率 `fs = 1000 Hz`，数据点数 `N = 1024`： ```matlab % MATLAB 实现 psd = abs(fft(x)).^2 / (N * fs); % 计算PSD [^1][^2] pref = 1e-6; % 参考基准 1 μV²/Hz psd_dB = 10*log10(psd / pref); % 转换为dB ``` ```python # Python 实现 import numpy as np psd = np.abs(np.fft.fft(x))**2 / (len(x) * fs) # 计算PSD [^1][^2] pref = 1e-6 # 参考基准 1 μV²/Hz psd_dB = 10 * np.log10(psd / pref) # 转换为dB ``` #### 四、特殊场景处理 1. **相对 dB 表示（无物理单位）** $$ \text{PSD}_{\text{dB, rel}}(f) = 10 \log_{10}\left( \frac{\text{PSD}(f)}{\max(\text{PSD})} \right) $$ - 结果范围：$ 0\ \text{dB} $（最大值）到 $ -\infty\ \text{dB} $ - 用途：频谱形状可视化[^1] 2. **噪声测量（dB/√Hz）** 电压噪声密度常用形式： $$ \text{Noise}_{\text{dB}} = 10 \log_{10}\left( \frac{V_{\text{rms}}^2}{P_{\text{ref}}} \right) = 20 \log_{10}\left( \frac{V_{\text{rms}}}{\sqrt{P_{\text{ref}}}}\right) $$ - 单位：$\text{dB}/\sqrt{\text{Hz}}$ - 示例：$1\ \text{nV}/\sqrt{\text{Hz}} = 20 \log_{10}(10^{-9}/10^{-3}) = -120\ \text{dB V}/\sqrt{\text{Hz}}$ #### 五、工程注意事项 1. **避免对数零错误** 添加微小偏移量： ```matlab psd_dB = 10*log10(psd / pref + eps); % MATLAB ``` ```python psd_dB = 10 * np.log10(psd / pref + np.finfo(float).eps) # Python ``` 2. **单位一致性验证** - 若 $\text{PSD}(f) = P_{\text{ref}}$ → $0\ \text{dB}$ - 若 $\text{PSD}(f) = 100P_{\text{ref}}$ → $20\ \text{dB}$ 3. **动态范围优化** 对宽动态范围信号（如通信信号）： ```matlab psd_dB = 10*log10(psd / pref); psd_dB(psd_dB < -150) = -150; % 限制最小显示值 ``` > ✅ **总结流程**： > 1. 计算原始 PSD：$ \text{PSD}(f) = \frac{|X(f)|^2}{N \cdot f_s} $ > 2. 选择参考基准 $P_{\text{ref}}$ > 3. 应用公式：$ \text{PSD}_{\text{dB}} = 10 \log_{10}(\text{PSD}/P_{\text{ref}}) $ > 4. 标注单位（如 $\text{dBm}/\text{Hz}$） --- ### 相关问题 1. **在声学测量中，如何选择功率谱密度的参考基准 $P_{\text{ref}}$？** 2. **为什么噪声电压谱密度常用 $\text{dB}/\sqrt{\text{Hz}}$ 而非 $\text{dB V}^2/\text{Hz}$ 表示？两者如何转换？** 3. **若信号经过放大器增益 $G$，功率谱密度的dB值应如何修正？** 4. **如何验证功率谱密度dB计算结果的正确性？**
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