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通信信号的表示方法

生活更新时间:2025-01-03 06:11:00

通信鍊路是将信息信号從一個點傳輸到另一個點的無線物理鍊路。其簡化原理圖如下所示。

通信信号的表示方法（通信信号的多種形式）1

信息信号攜帶要通過鍊路傳送的信息。信息信号呈現多種形式，但最常見的是音頻信号、數字數據和視頻信号。這些類型中的每一種都可以通過其信息帶寬和輸出信噪比(SNR)來表征，以确保其與鍊路另一端用戶的通信。

通信信号的表示方法（通信信号的多種形式）2

音頻信号

音頻信号通常包括人聲、音樂或其他可聽的聲音，它們的帶寬有限，以匹配人耳的頻率響應。用來通信的語音信号必須有足夠的帶寬供人類接收所傳遞的信息。最常見的例子是電話電路，它通常可接收從300到3,400赫茲的輸入頻帶。這個頻率範圍使我們能夠輕松理解所說的内容并識别說話者的聲音，但是并不足以傳遞音樂。

音樂需要足夠的帶寬來重現歌聲和樂器的音調品質。高保真音樂傳輸需要覆蓋從不到10赫茲到15千赫以上的頻率範圍。

數字信号

數字信号是一系列1和0組成的二進制代碼，用于表示數字、字母和圖形數據。每個1或0是一個比特。盡管數字信号可以采用多種格式，通常是8個bit組成一個字節。傳輸的數字信号中不隻是包含需要傳輸的信号比特，還包含同步比特、地址比特、奇偶校驗或檢錯糾錯比特等專門的比特。這些共同組成了數據的幀結構。

通信信号的表示方法（通信信号的多種形式）3

數字信号的帶寬變化很大，從不到1Hz到千兆速率。信号帶寬取決于比特率，而比特率又取決于每單位時間必須傳輸的信息數量和保真度。

視頻信号

視頻信号傳達的信息必須在人們或計算機可以感知之前将其轉換成另一種形式。最常見的視頻信号攜帶廣播電視圖像信息。這些信号具有4 MHz的帶寬，并包含允許電視幀同步所需的所有信息，并設置屏幕上每個點的亮度和顔色。

通信信号的表示方法（通信信号的多種形式）4

上圖顯示了模拟電視信号的頻域結構，下圖顯示了它的時域信号。數字電視使用6 MHz總信道帶寬，在壓縮視頻信号上增加了其他信息。

通信信号的表示方法（通信信号的多種形式）5

另一種類型的視頻信号包含許多複用到一個信号中的音頻信道，因此它們可以一起傳輸。視頻帶寬通常為每個語音通道4 kHz，每路語音通道被輸入到調制器，該調制器産生視頻信号來驅動發射機，并且在從接收機輸出之後被解調和分開。

通信信号的表示方法（通信信号的多種形式）6

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