电子通信系统是用于发送来自信源的消息或信息到一个或多个目的地的系统。由于信源产生的消息可以是语音、图像、多媒体、数据信号等,因而典型的通信系统可用图1-1来表示输入换能器是将信源的输出转换成电信号。例如,话筒是用来将声音信号转换成电信号数码相机的CCD是将光信号转变成电信号。输出换能器则将接收的电信号变成用户需要的形式,如声音图像、文本等。例如电视显像管是将电信号变成光信号(图像)。(如何选购GPS天线)
发射机是将电信号变成适合于信道传输的形式。从换能器输入的信号一般频率较低,直接进行无线传输比较困难,因而必须把这种信息“附加”在一个适于信道传输的信号上。在现代无线通信中,这种适于天线发射的信号往往用一个高频正弦波来实现。把信息“附加”在高频载波上的方式称为调制。如果把信息“附加”在载波的幅度上,称之为调幅,如调幅无线电广播。如果输出信息(换能器的输出)被“附加”在载波的频率上则称为调频例如,调频无线电广播,GSM手机的发射信号等均属于调频信号。如果输出信息被“附加”在载波的相位上则称为调相。如果信息是数字信号,则上述三种调制方式分别称为ASK、FSK、PSK。除调制外,发射机一般还要完成信号的放大、滤波、混频等功能。对于数字通信系统还要完成釆样、模数变换、编码等功能电子通信系统中要调制的理由有两条:①低频信号(基带信号)从天线上以电磁能量的形式辐射特别困难,按照天线原理,天线要进行有效的发射,其尺寸与电磁波的波长应是同一数量级;②信息信号通常占用同样的频带,如果信号从两个或多个源同时发射,它们会相互干扰。例如,所有的商业FM台广播语音及音乐信号,它们占用音频频带,从300Hz~15kHz。要避免相互干扰,每个台要将它的信息转换到某一个特定的频带或信道上。信道(channel)通常用来代表分配给特定业务的一个指定的频带。一个标准的语音频带信道占用大约3kHz带宽,并常用于语音质量信号的传输。商业AM广播信道占用大约10kHz频带。而微波和卫星无线信道需要0MHz或更多的带宽。
信道是用于将信号从发射机送到接收机的物理介质。信道可分为有线信道和无线信道两类。无线信道是指自由空间。有线信道包括各种有形介质,如电缆,光纤等。信号在信道中的和播特性不仅与介质和环境特点有关,还与信号的频率有关。信号通过信道时一般会有噪声干扰加入。在无线通信中,噪声是指天线接收的大气噪声和接收机内部的噪声。干扰有各种形式,包括闪电、汽车点火等。
接收机的功能是恢复包含在接收信号中的信息。恢复信号的过程一般是解调,这是与调制互逆的过程,即从正弦信号中取出有用信号(原基带信号),抑制噪声与干扰。接收机除了要完成解调以外,一般还要完成滤波、混频、放大等功能。对于数字系统,接收机还要完成采样数模变换、译码等功能。
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