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1.1 通信系统的基本概念
1.1.1 通信系统的组成
通信的根本目的在于传输或交换含有信息的消息。消息是对物质或精神状态的变化进行描述的一种具体形式,它是信息的载体,如语音、图像和文字等。信息是消息中所包含的有效内容,它是一个抽象的概念。信号是携带消息的载体,是为了传送消息、对消息进行变换后在通信系统中传输的某种物理量,如电信号、光信号等。
通信系统是指完成通信这一过程的全部设备和传输媒介的总和,任何通信系统都包括三个基本部分:发送设备、信道和接收设备,如图1-1所示。
图1-1 通信系统的一般模型
发送设备就是将信源产生的消息变换成适合在信道中传输的信号,它先将采集到的原始信息转换为相应的电信号,然后再经放大、滤波、调制等一系列处理后,将信号送入传输信道,这个过程是为了使信号的特征与传输信道相匹配,以便提高传输效率和可靠性。接收设备的功能是将从传输信道送来的信号再经滤波、放大、解调等一系列处理后,设法使原来发送的信息准确无误地恢复,相当于完成发送设备的逆过程。
信道是将信号由发送设备传输到接收设备的物理媒介或传输途径。通信系统的传输信道可以是有线的,也可以是无线的。例如:双绞线、同轴电缆和光纤等为有线信道;地波传播、微波视距中继、人造卫星中继以及各种散射信道等为无线信道。虽然信道对不同种类的信号有不同的传输特性,但数字和模拟调制的一般原理对所有类型的信道都是适用的。信道中的噪声是指信道中存在的不需要的电信号的统称,是通信系统中各种设备以及信道所固有的,为了分析方便,把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象加入信道。
信源可以是模拟的,也可以是数字的,它是产生消息的源(人或机器),是发信者,输出消息,携带信息。信宿是收信者,收到消息,获得信息。
经过调制以后的信号称为已调信号。它应具有两个基本特征:一是携带信息;二是适合于在信道中传输。