通信的基本概念主要包括哪些內(nèi)容?

通信工程師 責(zé)任編輯:胡媛 2024-12-10

摘要:通信的基本概念主要包括哪些內(nèi)容?通信的基本概念涵蓋了消息、信息和信號(hào)的定義與關(guān)系,通信系統(tǒng)的組成與各部分的功能,以及通信方式和通信系統(tǒng)的分類等多個(gè)方面。

通信的基本概念主要包括以下幾個(gè)方面:

消息、信息和信號(hào)

消息:是信息的物理形式載體,通信系統(tǒng)傳輸?shù)膶?duì)象。消息具有不同的形式,例如語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像等,可以是連續(xù)消息(狀態(tài)連續(xù)變化或不可數(shù))和離散消息(可數(shù)的有限個(gè)數(shù))。

信息:是消息的有效內(nèi)容,是消息的內(nèi)涵。只有當(dāng)信息的接收者(信宿)獲取到的消息有助于其確認(rèn)某個(gè)問題時(shí),該消息才是信息。若信宿獲取到的消息是錯(cuò)誤的,則只會(huì)誤導(dǎo)信宿,此時(shí)的消息不是信息,而是干擾因素。

信號(hào):是信息的傳輸載體,將各種消息通過線路傳輸,把消息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)(把消息載荷在電信號(hào)的某個(gè)參量上,比如正弦波的幅度、相位、頻率等)。信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào):

模擬信號(hào):指載荷消息的信號(hào)參量取值是連續(xù)的、不可數(shù)的、無窮多的。例如,電話機(jī)送出的語音信號(hào)、電視攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào)等。

數(shù)字信號(hào):指載荷消息的信號(hào)參量只有有限個(gè)取值。例如,電報(bào)信號(hào)、計(jì)算機(jī)輸入輸出信號(hào)等。

通信系統(tǒng)的組成

一個(gè)完整的通信系統(tǒng)由以下基本部分組成:

信息源(信源):是消息的產(chǎn)生地,其作用是把各種信息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào),稱之為消息信號(hào)或基帶信號(hào)。信源可分為模擬信源(輸出連續(xù)模擬信號(hào))和數(shù)字信源(輸出離散數(shù)字信號(hào))。

發(fā)送設(shè)備:基本功能是將信源和信道匹配起來,即將信息源產(chǎn)生的消息信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。

信道:是指?jìng)鬏斝盘?hào)的物理媒介,將來自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收設(shè)備。信道可以是空氣、光、電纜、光纖、電磁波等。

接收設(shè)備:主要是完成發(fā)送設(shè)備的反變換,即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等,它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出相對(duì)應(yīng)的原始基帶信號(hào)。

受信者(信宿):是傳輸信息的歸宿點(diǎn),其作用是將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息。

此外,通信系統(tǒng)中還包括編碼器(通過采樣、量化等方式,把消息轉(zhuǎn)換為適合在對(duì)應(yīng)信道上傳輸?shù)男盘?hào))和譯碼器(把信號(hào)還原為信息)等設(shè)備。

通信方式

通信方式可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,常見的分類方式有以下幾種:

按信息傳輸?shù)姆较蚝蜁r(shí)間分類:

單工通信:消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?,如廣播、遙控、無線尋呼等。

半雙工通信:通信雙方都能收發(fā)消息,但不能同時(shí)收發(fā)的工作方式,例如對(duì)講機(jī)、收發(fā)報(bào)機(jī)等。

全雙工通信:通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式,如座機(jī)、手機(jī)等。

按數(shù)字信號(hào)排列順序分類:

串行傳輸:是將代表信息的數(shù)字信號(hào)序列按時(shí)間順序一個(gè)接一個(gè)地在信道中傳輸?shù)姆绞健?/p>

并行傳輸:是將代表信息的數(shù)字信號(hào)序列分割成兩路或兩路以上的數(shù)字信號(hào)序列同時(shí)在信道上傳輸。

按通信設(shè)備與傳輸線路之間的連接類型分類:

點(diǎn)與點(diǎn)通信(專線通信):點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信實(shí)現(xiàn)兩個(gè)用戶之間的信息交換,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接是兩個(gè)系統(tǒng)或進(jìn)程之間的專用通信鏈路。

點(diǎn)到多點(diǎn)和多點(diǎn)之間通信(網(wǎng)通信):點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信指的是通過一種特定的一對(duì)多的連接類型的通信,從單一位置到多個(gè)位置提供多個(gè)信道。

通信系統(tǒng)的分類

通信系統(tǒng)可以按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,常見的分類方式有以下幾種:

按調(diào)制方式分類:

基帶傳輸系統(tǒng):將未調(diào)制的信號(hào)直接傳送。

帶通傳輸系統(tǒng):對(duì)各種信號(hào)調(diào)制后傳輸。

按信號(hào)特征分類:

模擬通信系統(tǒng):是利用模擬信號(hào)來傳遞信息的通信系統(tǒng)。

數(shù)字通信系統(tǒng):是利用數(shù)字信號(hào)來傳遞信息的通信系統(tǒng)。

按傳輸媒質(zhì)分類:

有線通信系統(tǒng):通過有線媒質(zhì)(如電纜、光纖等)傳輸信號(hào)。

無線通信系統(tǒng):通過無線媒質(zhì)(如空氣、電磁波等)傳輸信號(hào)。

按信號(hào)復(fù)用方式分類:

頻分復(fù)用:是采用頻譜搬移的方法使不同信號(hào)占據(jù)不同的頻率范圍。

時(shí)分復(fù)用:是用脈沖調(diào)制的方法使不同信號(hào)占據(jù)不同的時(shí)間區(qū)間。

碼分復(fù)用:是采用正交的編碼分別攜帶不同信號(hào)。

綜上所述,通信的基本概念涵蓋了消息、信息和信號(hào)的定義與關(guān)系,通信系統(tǒng)的組成與各部分的功能,以及通信方式和通信系統(tǒng)的分類等多個(gè)方面。

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