1.1 信号 (课件）-高二《通信技术》同步教学（人民邮电版）

第一章 通信网基础 1.1 信号 1.1.1 信息与信号 信息可以有多种表现形式，如语言、文字、数据、图像等，信息交换与快速地传递变得越来越重要。 信号（Signal）是信息的载体，是运载信息的工具。人们要想交换和传递信息必须借助信号，以信号作为载体。 1.1.2 模拟信号与数字信号 1．模拟信号（Analogue Signal） 如果信号的幅度值是连续（连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值）的而不是离散的，则这样的信号称为模拟信号。图（a）是话音信号的电压波形，它模拟了语声声强的大小，其幅度是连续变化的，因此它是模拟信号。图（b）是对图（a）按一定的时间间隔T抽样后的抽样信号，在时间上是离散的，但幅度取值仍然连续，所以图（b）仍然是模拟信号。例如：收音机接收的调幅、调频信号，普通电话机发送、接收的信号，模拟电视机接收的信号等都是模拟信号。 2．数字信号（Digital Signal） 如图是数字信号的两个波形。图（a）是二进制码，每一个码元只取两个状态（0、1）之一。图（b）是四电平码，每个码元只能取四个状态（3、1、-1、-3）中的一个。数字信号的特点是：其幅度值被限制在有限个数值之内，它不是连续的而是离散的。例如：计算机处理的信号，电报传送的信号，手机收、发处理的信号，网络传输的数据信号等均属于数字信号。 1.2 通信系统 1.2.1 通信系统的模型 通信系统的一般模型如图所示 对于数字通信系统其通信系统模型如图所示。图中，信源是信息变换成原始电信号的设备或电路。 1.2.2 数字通信的特点 1．抗干扰能力强，无噪声积累。 2．灵活性强，能适应各种业务要求。 3．便于与计算机连接。 4．便于加密处理。 5．设备便于集成化、小型化。 6．占用频带宽。 1.2.3 通信系统的分类 1．按传输媒介可分为有线通信和无线通信 2．按信号传送类型可分为模拟通信和数字通信 1.3 通信系统的主要性能指标及发展状况 衡量通信系统性能优劣的主要性能指标是系统的有效性和可靠性。有效性是指信息的传输速度，可靠性是指信息传输的质量。两者相互矛盾而又互相联系，通常也是可以相互转换。 衡量数字通信系统的主要性能指标为传输速率和传输差错率。 1.3.1 码元与比特 码元：携带信息的数字单元称作码元。它是指在数字信道中传送数字信号的一个波形符号，它可能是二进制的，也可能是多进制的。 比特：是信息的度量单位。一位二进制数所携带的信息量即为一比特（bit,缩写为b）。例如，10010110，八位二进制数字，所携带的信息量为8比特。 1.3.2 传输速率和传输差错率 1．传输速率 传输速率是指在单位时间内通过信道的平均信息量，一般有比特速率和码元速率两种表示方法。 （1）比特速率： 比特速率又称传信率，指系统每秒钟传送的比特数，用fb表示。单位是比特/秒（bit /s）。 （2）码元速率： 码元速率又称传码率，指系统每秒钟传送的码元数，用fB表示。单位是波特（Baud）。 2．传输差错率 衡量数字通信系统可靠性的主要指标是误码率和误比特率。 （1）误码率： 误码率指在传输的码元总数中错误接收的码元数所占的比例，用表示。 （2）误比特率 误比特率又称误信率，指在传输的信息量总数中错误接收的比特数所占的比例，用表示。 $