模擬通訊和數字通訊

2022-09-03 16:42:10 字數 2203 閱讀 2819

無論何種通訊系統,目的都是要完成一點到另一點的資訊傳遞,這樣可以吧通訊系統概括為乙個統一的模型,如圖1.

圖1信源:信源指發出資訊的資訊源,即資訊的發出者。

變換器:變換器的功能是將信源發出的資訊變換成適合在通道上傳輸的訊號。

通道:通道是訊號傳輸的媒介,可分為有線通道和無線通道(空氣)。

雜訊源:在實際通訊中,客觀存在著不可避免的干擾,為分析方便,常把發端、收端、傳輸通道這三個方面的干擾折合到通道中,合成為乙個總的雜訊源。

反變換器:把經過通道傳來的訊號按變換器的相反過程變成源資訊,或變成資訊接收者可以接收的資訊。

信宿:信宿就是資訊的接收者。它可以和信源一致,也可和信源不一致。

由於信源的不同而產生了各種不同型別的通訊系統,如:

語音-------------------------------**通訊系統

影象-------------------------------影象通訊系統

資料-------------------------------資料通訊系統

但不同的信源所產生的資訊都要經過變換器處理成適合在通道上傳輸的訊號才可以傳輸,訊號是攜帶資訊的載體,通常的訊號由電壓、電流、光波、電磁波等這些可以感知的物理參量。通常把訊號分為兩大類:模擬訊號和數碼訊號。按傳輸通道中傳輸訊號的類別,通訊系統可分為模擬通訊系統和數字通訊系統。

模擬通訊系統:

模擬訊號是指代表資訊的訊號及其引數(幅度、頻率或相位)隨著訊息連續變化的訊號,它在幅度上連續,但在時間上可以連續也可以不連續。連續的如語音頻號、電檢視像訊號以及許多物理的遙測遙控訊號;不連續的如脈衝幅度調製訊號(pam)、脈衝相位調製訊號(ppm)和脈衝寬度調製訊號(pwm)。

模擬通訊系統的特點

優點:通道的利用率較高

原理簡單易於實現

缺點:由於模擬通訊系統傳輸的是模擬訊號,因此疊加在訊號中的雜訊無法清除,訊號只能放大而無法再生,系統的抗干擾能力差。

由於訊號進行非線性變換易產生失真,且不易實現,因此模擬調製的方法極其有限,因此不易保密通訊。

模擬通訊系統中大都採用模擬電路,裝置不易大規模整合。

不適應飛速發展的計算機通訊的要求,模擬訊號在進入計算機控制系統時必須進行模/數轉換。

數字通訊系統

數字通訊系統就是利用數碼訊號傳遞訊息的通訊系統。而數碼訊號指的是不僅在時間上是離散的,而且在幅度上也是離散的訊號。數字通訊系統結構框圖如圖2.

圖2.數字通訊系統結構框圖

模/數(a/d)、數/模(d/a)轉換屬於通道編碼,a/d是為把訊息轉換成適合下一環節所需的數碼訊號而設定的。如果信源本身就已符合下一環節所要求的數字脈衝序列,這一環節可省去。d/a轉換器的作用正好與a/d轉換器相反,是把數碼訊號序列還原為原始訊號。

加密與解密是為了實現保密通訊,通過加密器可以產生密碼,人為的把待傳輸的數字序列攪亂。這種編碼可採用週期非常長的偽隨機碼序列等,在收端根據已知的解密方法,對接收序列進行解密。

抗干擾編碼主要是為解決可靠性問題而設定的。由於信源編碼後的數碼訊號是要通過通道來傳輸的,而訊號不可避免地要受到各種雜訊的干擾,因此可能會導致收端數碼訊號的判斷錯誤,抗干擾編碼就是採用一種對傳輸的原始資訊按一定規則加入保護成分的辦法,以達到自身發現和糾正誤碼的目的。抗干擾解碼器的過程與抗干擾編碼器的過程正相反。

一般抗干擾編碼器輸出的二元數碼訊號不適合在通道上直接傳輸,調製器的任務就是把數碼訊號變為適合於通道傳輸的訊號,而解調器的過程正好相反。調製方式有ask、fsk、和psk等。調製與解調方式對通訊質量的影響比較大,應合理選擇。

同步系統

在上述數字通訊系統中還有乙個很重要的部分未列入,同步系統。在數字通訊系統中,有非同步通訊系統和同步通訊系統,在同步通訊系統中,數碼訊號序列是按節拍一步一步工作的,因此收、發端的節拍一定要一致,否則將會出現混亂。另外傳送的數碼訊號序列通常是編組的,收端必須知道這些編組的頭尾,否則無法恢復原始資訊。要保證收、發兩端的節拍一致,必須有同步系統的控制。

數字通訊系統的特點

優點:抗干擾能力強

採用再生中繼可實現高質量遠距離傳輸

靈活性強適應各種業務要求

便於與計算機連線

易於加密

易於整合化、微型化

缺點:傳輸頻寬比模擬訊號頻寬寬

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