模拟通信 - 简介

"通信"一词源于拉丁语 commūnicāre，意为"分享"。通信是信息交换的基本步骤。

例如，摇篮里的婴儿在需要母亲时会哭喊。母牛在遇到危险时会大声哞哞叫。人则借助语言进行交流。沟通是分享的桥梁。

沟通可以定义为两个或多个人之间通过语言、动作、手势等方式交换信息的过程。

通信系统的组成部分

任何提供通信的系统都由三个重要且基本的部分组成，如下图所示。

• 发送者是发送消息的人。它可以是信号传输的发射站。

• 信道是消息信号通过其到达目的地的媒介。

• 接收者是接收消息的人。它可能是一个接收站，接收传输的信号。

信号类型

通过手势、声音、动作等方式传达信息可以称为信号。因此，信号可以是传输某些信息的能量源。该信号有助于在发送者和接收者之间建立通信。

在通信系统中，可以称为信号，即通过一定距离传输信息的电脉冲或电磁波。

根据信号的特性，信号主要分为两种类型：模拟信号和数字信号。模拟和数字信号进一步分类，如下图所示。

模拟信号

表示随时间变化的量的连续时间变化信号可称为模拟信号。该信号根据表示它的量的瞬时值随时间不断变化。

示例

让我们考虑一个水龙头，它在一小时内（上午 6 点到上午 7 点）装满一个容量为 100 升的水箱。装满水箱的部分随时间变化而变化。这意味着，15 分钟后（早上 6:15），水箱的四分之一被填满，而早上 6:45，水箱的四分之三被填满。

如果我们尝试根据变化的时间绘制水箱中水的不同部分，它将看起来像下图。

由于此图像中显示的结果随时间而变化（增加），因此可以将此随时间变化的量理解为模拟量。图中用斜线表示这种情况的信号是模拟信号。基于模拟信号和模拟值的通信称为模拟通信。

数字信号

本质上离散或形式不连续的信号可称为数字信号。此信号具有单独表示的单个值，这些值不基于先前的值，就好像它们是在特定时刻得出的一样。

示例

假设一个教室有 20 名学生。如果绘制一周的出勤情况，则如下图所示。

在此图中，值是分开表示的。例如，周三班级的出勤率为 20，而周六班级的出勤率为 15。这些值可以单独或离散地考虑，因此它们被称为离散值。

只有 1 和 0 的二进制数字大多被称为数字值。因此，代表 1 和 0 的信号也称为数字信号。基于数字信号和数字值的通信称为数字通信

周期信号

任何在一段时间内重复其模式的模拟或数字信号都称为周期信号。这种信号的模式不断重复，很容易被假设或计算。

示例

如果我们考虑一个行业中的机器，一个接一个发生的流程就是一个连续的过程。例如，采购和分级原材料、分批加工材料、一个接一个地包装一批产品等，都遵循一定的程序重复进行。

无论是模拟还是数字，这样的过程都可以用图形表示如下。

非周期信号

任何在一段时间内不重复其模式的模拟或数字信号都称为非周期信号。这种信号的模式持续，但模式不重复。它也不太容易被假设或计算。

示例

如果考虑一个人的日常生活，则包括各种类型的工作，这些工作需要不同的时间间隔来完成不同的任务。时间间隔或工作不会连续重复。例如，一个人不会从早到晚连续刷牙，而且刷牙的时间段也不相同。

无论是模拟还是数字，这样的过程都可以用图形表示如下。

一般来说，通信系统中使用的信号本质上是模拟信号，根据要求以模拟方式传输或转换为数字然后传输。