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1.1传输系统的基本概念

1.1.1通信的基本概念通信的定义谈到通信，我们每个人都不陌生。古代有鸿雁传书、烽火狼烟、击鼓鸣金、摇旗呐喊、通信塔等方式实现通信。随着社会生产力的发展，现代通信得到飞速发展和广泛应用，主要包括文字、书信、电报、广播、电视、对讲、电话（移动电话/固定电话）、网络、等方式。可见，消息（message）是人类物质或精神状态的一种反映，在不同的时期具有不同的表现形式。人们接收消息，关心的是消息中所包含的人们原来未知而待知的内容，即信息(information)。

因此，通信的根本目的在于传递消息中所包含的信息。通信从本质上讲是信息传递功能的一门科学技术，要将大量有用的信息无失真、高效率地进行传输，同时还要在传输过程中将无用信息和有害信息尽可能地抑制掉。

1.1.1通信的基本概念通信的定义简单地说，通信就是信息的传递，可以通过语言、文字、图像、数据等形式表达。这里“传递”可以认为是一种信息传输的过程或方式。本书所讨论的通信不是广义上的通信。通信的再定义：利用电子等技术手段，借助电信号(含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。

1.1.1通信的基本概念通信系统的一般模型通信的目的是传输信息，进行信息的时空转移。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。

用于通信的设备硬件、软件和传输介质的集合叫做通信系统。需要强调的是，过去对通信系统的定义没有包含软件部分，但随着计算机进入通信系统，通信软件就成为组成通信系统的基本要素。从硬件上看，通信系统主要由信源、信宿、传输介质和收信、发信设备五部分组成。

1.1.1通信的基本概念通信系统的一般模型在通信系统中，消息的传递是通过电信号来实现的，首先要把消息转换成电信号，经过发送设备，将信号送入信道，在接收端利用接收设备对接收信号做相应的处理后，送给信宿再转换为原来的消息。

通信系统各部分的功能简述如下：

1.1.1通信的基本概念信息源信息源（简称信源）是消息的产生地，其作用是把各种信息转换成原始电信号。根据信息的种类不同，信源可分为模拟信源和数字信源。模拟信源输出连续的模拟信号，如话筒（声音→音频信号）、摄像机（图像→视频信号），数字信源则输出离散的数字信号，如电传机（键盘字符→数字信号）、计算机等各种数字终端，并且模拟信源送出的信号经数字化处理后也可转变成数字信号。由于信息源产生信息的种类和速率不同，因而对传输系统的要求也各不相同。

1.1.1通信的基本概念发送设备发送设备的作用是产生适合在信道中传输的信号，即使发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗信道干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。因此，发送设备涵盖的内容很多，变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式。对传输数字信号来说，发送设备又包含信源编码和信道编码等。

1.1.1通信的基本概念信道信道是一种传输信号的物理介质，用于将来自发送设备的信号传送到接收端。在无线信道中，信道可以是自由空间。在有线信道中，可以是电缆和光缆等。有线信道和无线信道均有多种物理介质。信道既给信号提供传输通路，也会对信号产生各种干扰和噪声。信道的固有特性以及引入的干扰和噪声直接关系到通信的质量。

1.1.1通信的基本概念中继设备或交换设备前者是指对经过一定长度的线路传输后的信号进行放大、恢复的线路中间设备，如中继器、EDFA等。后者是指通信系统中完成信息交换功能的中间设备（如交换机），它的主要作用是根据用户要求，完成不同用户之间的逻辑连接，实现信息交换的通路，进而完成交换功能。

1.1.1通信的基本概念接收设备接收设备是将信号放大和反变换（如译码、解调等），其目的是从已受到损耗的接收信号中正确恢复出原始电信号。对于多路复用信号，接收设备中还包括解多路复用，实现正确分路的功能。此外，它还要尽可能减小在传输过程中噪声与干扰所带来的影响。

1.1.1通信的基本概念受信者受信者，简称信宿，是传送消息的归属地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原成相应的消息，如电话机将对方传来的电信号还原成了声音。

1.1.1通信的基本概念噪声源噪声主要来自于信道。在信息的传递过程中，由于存在各种外界或内部因素，产生各种各样的干扰，统称为噪声。噪声通常是随机的、形式多样的，在实际工程应用中，无法彻底消除噪声干扰。

1.1.1通信的基本概念通信分类根据信道传输信号种类的不同，通信系统可分为两大类：模拟通信系统和数字通信系统。

1.1.1通信的基本概念模拟通信系统模型在电通信系统中，消息的传递是载荷在电信号的某一参量上的(如连续波的幅度、频率或相位；脉冲波的幅度、宽度或位置)。依据电信号参量的取值方式不同，可以把信号分为两类：模拟信号和数字信号。判断一个信号是模拟信号还是数字信