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无线维护基础理论 第一章 通信技术概论 第一节 信号 一、信号传递方式 通信的任务是传递信息。人类社会中需要传递的信息可以是声音、文字、符号、音乐、图像和数据等。 在现代通信技术中，主要运用的传输方式是电通信技术，即以电信号的形式来传递信息。在实际通信中以电的形式来传递信息，首先是在发送端采用传感器将一般的信息转换成电信号，然后在接收端将收到的电信号还原。 二、 信号的分类 电信号通常分为模拟信号和数字信号两大类。 1. 模拟信号 模拟信号是指电信号的某一参量的取值范围是连续的，因此可有无限多个取值，如话筒产生的话音电压信号，摄像机所产生的图像电流信号等。 模拟信号通常是时间连续函数，也有时间离散函数的情况，但无论时间是否连续，其取值一定是连续的。最简单的模拟信号如图1-1所示，图1-2为时间离散的模拟信号。 图1-1 时间连续的模拟信号 图1-2 时间离散的模拟信号 2. 数字信号 数字信号是指电信号的某一参量携带着离散信息，其取值是有限个数值，如电报信号、数据信号等，如图1-3所示。 图1-3 数字信号 第二节 通信系统的基本概念 实现信息转换成信号这一过程的全部技术设备和设施统称为系统。在通信领域中将实现通信过程的全部技术设备和设施称为通信系统。 一、 基本模型 通信是将信息从发信者传递给在另一个时空点的收信者。由于完成这一信息传递的通信系统的种类繁多，因此它们的具体设备和业务功能可能各不相同，经过抽象概括，通信流程可用图1-4所示的基本模型图来表示。 图1-4 通信系统的基本模型图 整个流程是由信源、发送变换器、信道（或传输媒介）、噪声、接收变换器和信宿（收信者）等六部分组成。 1. 信源 信源是指发出信息的信息源。在人与人之间通信的情况下，信源就是指发出信息的人；在机器与机器之间通信的情况下，信源就是发出信息的机器，如计算机或其它机器等。 2. 发送变换器 发送变换器的基本功能是将信源和传输媒介匹配起来，即将信源产生的信息信号变换为利于传送的信号形式送往传输媒介。变换方式是多种多样的，在需要频率搬移时，调制是最常见的变换方式。发送变换器还包括为达到某些特殊要求所进行的各种处理，如多路复用、保密处理和纠错编码处理等。 3. 信道 信道是信号传输媒介的总称。传输信道的类型有两种，一种是使电磁信号在空间中传输，这种信道叫无线信道；另一种是使电磁信号约束在某种传输线上传输（如架空明线、电缆、光缆及波导等），这种信道叫有线信道。 4.噪声 噪声并不是人为实现的实体，但在实际通信系统中又是客观存在的。在模型中的噪声是以集中形式表示的，实际上这种干扰噪声可能在信源信息初始产生的周围环境中就混入了，也可能从构成发送变换器的电子设备中引入。另外，传输信道中的电磁感应以及接收端各种设备中引入的干扰都要产生影响。在模型中我们把发送、传输和接收端各部分的干扰噪声集中地由一个噪声来表示。 5. 接收变换器 接收变换器的主要作用是将来自信道的带有干扰的发送信号加以处理，并从中提取原始信息，完成发送过程的逆变换——解调、译码等。 6. 信宿 信宿是指信息传送的终点，也就是收信者。它可以与信源相对应构成人—人通信或者机—机通信，也可以与信源不一致，构成人—机通信。 二、 通信系统的构成要素 一个实际的通信系统往往由终端设备、传输链路和交换设备三大部分组成。 1. 终端设备 终端设备的主要功能是把待传送的信息和在信道上传送的信号相互转换。这就要求有发送传感器来感受信息和接收传感器将信号恢复成能被利用的信息，还应该有能处理信号的设备以便能与信道匹配。另外还需要有能产生和识别通信系统内所需的信令信号或规约。对应不同的通信业务有不同的信源和信宿，也就有着不同的变换和反变换设备，因此对应不同的通信业务也就有不同的终端设备，如电话业务的终端设备就是电话机，电报业务的终端设备就是电报终端，数据业务的终端设备就是数据终端机等。 2. 传输链路 传输链路是连接源点和终点的媒介和通路，除对应于通信系统模型中信道部分之外，还包括一部分变换和反变换设备。 传输链路的实现方式很多，一种是物理传输媒介本身就是传输链路，如实线和电缆；一种是采用传输设备和物理传输媒介一起形成的传输链路，如载波链路和光通信链路；还有一种是传输设备利用大气传播的传输链路，如微波和卫星通信链路。 3.交换设备 交换设备是现代通信网的核心，其基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接和分配。对不同通信业务网络的转接，交换设备的性能要求也不同。例如，对电话业务网的交换设备的性能，其实时性强。因此目前主要采用直接接续通话电路的电路交换方式。对于主要用于计算机通信的数据业务网，由于数据终端或计算机终端可有各种不同速率，同时为了提高链路利用率，可将流入信息流进行分组、存储，然后再转发到所需链路上去