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模拟通信和数字通信系统模型

时间:2018-06-06
 

      按照信道中传输的信号类型不同,通信系统可分为模拟通信  系统和数字通信  系统。这两种系统的组成会有什么不同呢?

      1、模拟信号模型

      模拟通信系统是利用模拟信号来传递消息的通信系统。模拟通信系统模型如下图所示。我们知道,信源发出的原始电信号是基带信号,基带的含义是指信号的频谱从零频附近开始,如语音信号为300〜3400Hz,图傈信号为0〜6MHz。由于这种信号具有頻率很低的频谱分置,一般不宜直接传输,这就需要把基带信号变换成其頻带适合在信道中传输的信号,并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。经过调制以后的信号称为己调信号。己调信号的頻谱具有带通形式且中心频率远离零频,因而已调信号又称频带信号。

      要指出的是,消息在从发送端到接收端的传递过程中,不仅仅只有连续消息与基带信号和基带信号与频带信号之间的两种变换,实际通信系统中可能还有滤波、放大、天线辐射、控制等过程,它们只是起到放大信号或改善信号特性的作用,对信号不会发生质的变化,因而被认为是理想的。

      2、数字信号模型

      数字通信系统是利用数字信号来传递消息的通信系统,模型如下图所示。需要说明的是,下图是数字通信系统的一般模型,实际的数字通信系统不一定包括图中的所有环节。如在某些有线信道中,当传输距离不太远且通信容量不太大时,数字基带信号无需调制,可以直接传送,称之为数字信号的基带传输,其模型中就不包括调制与解调环节。另外,模拟信号经过数字编码后可以在数宇通信系统中传输,数字电话系统就是以数字方式传输模拟语音信号的例子。当然,数字信号也可以在模拟通信系统中传输,如计算机数据可以通过模拟电话线路传输,但这时必须使用调制解调器将数字基带信号进行正弦调制,以适应模拟信道的传输特性。

      目前,无论是模拟通信还是数字通信,在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。与模拟通信系统相比,数字通信系统具有抗干扰性能好、便于计算机处理、易于加密、传输差错可控制和功耗低等优点,更能适应现代社会对通信技术越来越高的要求。但是,数字通信的许多优点都是以比模拟通信占据更宽的系统频带为代价而换取的。以电话为例,一路模拟电话通常只占据4kHz带宽,但一路接近同样话音质置的数宇电话可能要占据20〜60 kHz的带宽,因此数宇通信的频带利用率不髙。另外,由于数宇通信对同步要求髙,因而系统设备比较复杂。不过,随着新的宽带传输信道(如光导纤维)的采用以及窄带调制技术和超大规模集成电路的发展,数字通信的这些缺点已经弱化。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用,数字通信在今后的通信方式中必将逐步取代模拟通信而占主导地位。

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