通信是在两地之间进行传递和交换信息的过程。通信系统就是传递信息所需的一切技术设备和传输媒质的总和,包括信息源、发送设备、信道(传输媒质)、接收设备和信宿(受信者)。点对点之间的通信系统的模型如图1所示。它描述了一个通信系统的组成,反映了通信系统的共性,因此称之为通信系统 的一般模型。那么通信系统的各个组成部分究竟起着什么作用呢?
信源是发出消息的源,其作用是把各种消息转换成原始电信号,称之为消息信号。信源的原始消息有各种类型,如语音、图像等模拟消息以及数据、文字等数字消息。这些消息一般要经过传感器变为可传送的电信号。原始电信号通常具有较低的频谱分董,所以我们也称之为基带信号。
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来,即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的,采用什么样的变换則要根据信号类型、传输媒质和质量要求等决定。满足要求时可以将电信号直接送人媒质进行传输;在需要频谱搬移的场合,调制則是最常见的变换方式#对数字通信系统来说,编码是发送设备的另一个重要组成部分。编码常常又可分为信源编码与信道编码。信源编码是将连续的模拟信号变换为数字信号,并设法降低码元速率以提商通信系统的有效性;信道编码劂是通过差错控制编码来实现差错控制,以提高传输的可靠性。
信道是指介于发送设备和接收设备之间用来传输信号的各种物理媒质。如双绞线、电缆、波导、光纤等的有线通道和由自由空间提供的各种频段或波长的电进波无线通道。信号在传输过程中不可避免地会受到噪声的干扰,媒质的固有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。
噪声源不是人为加入的设备,而是通信系统中各种设备以及信道中所固有的,并且是人们所不希望的。噪声的来源是多样的,有内部噪声和外部噪声,而且外部噪声往往是从信道引入的,因此,为了分析方便,把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象地加入到信道。
接收设备包括解调器、解码器等,其基本功能是完成发送设备的反变换,即从带有干扰的接收信号中正确地恢复出与信源发出的消息信号完全相同或基本相同的原始基带信号对于多路复用信号,还包括解多路复用,实现正确分路。
信宿是传输信息的归宿点,可以是人或机器设备。其作用是将复原的电信号转换成相应的原始消息,或执行某个动作,或进行显示。对于信源和信宿来说,不管中间经过什么样的变换和传输,都应该使两者消息内容保持一致。收到和发出消息的相同程度越高越好,表明通信系统的可靠性越高。