通信的目的是傳遞消息。消息包括符號、文字、話音、音樂、圖片、數據、影像等形式。
基本的點對點通信都是將消息從發送端通過某種信道傳遞到接收端。通信系統的基本模型描述如圖1。
圖1 ?通信系統的基本模型
發送端的作用是把各種消息轉換成原始電信號。為了使原始信號適合在信道上傳輸,需要對原始信號進行某種變換,然後再送入信道。信道是信號傳輸的通道。
接收端的作用是從接收到的信號中恢復出相應的原始信號,再轉換成相應的
消息。圖中所示的噪聲源是信道中的噪聲以及分散在通信系統其他各處的噪聲的集中表示。
2. 模擬通信系統為了傳遞消息,各種消息需要轉換成電信號,消息和電信號之間必須建立單壹的對應關系,這樣在接收端才能準確地還原出原來的消息。
模擬通信系統需要兩種變換。
首先,發送端的連續消息需要變換成原始電信號,接收端收到的信號需要反變換成原連續消息。
第二種變換是將原始電信號變換成適合信道傳輸的信號,接收端需進行反變換。
這種變換和反變換通常被稱為調制和解調。調制後的信號稱為已調信號或頻帶信號,將發送端調制前和接收端解調後的信號(即原始電信號)稱為基帶信號。
模擬通信系統組成如圖2所示。
?圖2 ?模擬通信系統的組成
3. 數字通信系統數字通信中強調已調參量與基帶信號之間的壹壹對應;數字信號傳輸差錯可以控制,這需要通過差錯控制編碼等手段來實現,因此在發送端需要增加壹個編碼器,而在接收端需要壹個相應的解碼器;當需要保密時,需要在發送端加密,在接收端解密。點對點的數字通信系統組成如圖3所示。
圖3 ?數字通信系統組成
也可以先將模擬信號轉換成數字信號,經數字通信方式傳輸給接收端,再將數字信號反變換成模擬信號。數字通信與模擬通信相比,更加適應對通信技術越來越高的要求。數字通信的優點主要表現在以下幾個方面:
數字傳輸抗幹擾能力強,尤其在中繼時可以消除噪聲的積累;
傳輸差錯可以控制,改善了傳輸質量;
便於使用現代數字信號處理技術對數字信號進行處理;
數字信號易於做高保密性的加密處理;
數字通信可以綜合傳遞各種消息,增強通信系統的功能。
數字通信雖然具有許多優點,但代價是占用比模擬通信寬得多的頻帶。
以電話為例,壹路模擬電話通常只占據4kHz帶寬,而壹路傳輸質量相同的數字電話要占用數十kHz的帶寬。