在許多情況下,我們要使用”信道(channel)”這一名詞。信道和電路并不等同。信道一般都是用來(lái)表示向某一個(gè)方向傳送信息的媒體。因此,一條通信電路往往包含一條發(fā)送信道和一條接收信道。
從通信的雙方信息交互的方式來(lái)看,可以有以下三種基本方式:
(1)單向通信 又稱為單工通信,即只能有一個(gè)方向的通信而沒有反方向的交互。無(wú)線電廣播或有線電廣播以及電視廣播就屬于這種類型。
(2)雙向交替通信 又稱為半雙工通信,即通信的雙方都可以發(fā)送信息,但不能雙方同時(shí)發(fā)送(當(dāng)然也就不能同時(shí)接收)。這種通信方式是一方發(fā)送另一方接收,過(guò)一段時(shí)間后再反過(guò)來(lái)。
(3)雙向同時(shí)通信 又稱為全雙工通信,即通信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。
單向通信只需要一條信道,而雙向交替通信或雙向同時(shí)通信則都需要兩條信道(每個(gè)方向各一條)。顯然,雙向同時(shí)通信的傳輸效率最高。
這里要提醒讀者注意,有時(shí)人們也常用“單工”這個(gè)名詞表示“雙向交替通信”。如常說(shuō)的“單工電臺(tái)”并不是只能進(jìn)行單向通信。正因?yàn)槿绱?,ITU-T才不采用“單工”、“半雙工”和“全雙工”這些容易弄混的術(shù)語(yǔ)作為正式的名詞。
來(lái)自信源的信號(hào)常稱為基帶信號(hào)(即基本頻帶信號(hào))。像計(jì)算機(jī)輸出的代表各種文字或圖像文件的數(shù)據(jù)信號(hào)都屬于基帶信號(hào)?;鶐盘?hào)往往包含有較多的低頻成分,甚至有直流成分,而許多信道并不能傳輸這種低頻風(fēng)量或直流分量。為了解決這一問(wèn)題,就必須對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制(modulation)。
調(diào)制可分為兩大類。一類是僅僅對(duì)基帶信號(hào)的波形進(jìn)行變換,使它能夠與信道特性相適應(yīng)。變換后的信號(hào)仍然是基帶信號(hào)。這類調(diào)制稱為基帶調(diào)制。由于這種基帶調(diào)制是把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一種形式的數(shù)字信號(hào),因此大家更愿意把這種過(guò)程稱為編碼(coding)。另一類調(diào)制則需要使用載波(carrier)進(jìn)行調(diào)制,把基帶信號(hào)的頻率范圍搬移到較高的頻段,并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),這樣就能夠更好地在模擬信號(hào),這樣就能夠更好地在模擬信道中傳輸。經(jīng)過(guò)載波調(diào)制后的信號(hào)稱為帶通信號(hào)(即僅在一段頻率范圍內(nèi)能夠通過(guò)信道),而使用載波的調(diào)制稱為帶通調(diào)制。
(1)常用編碼方式
常用編碼方式如圖2-2所示。
圖2-2 數(shù)字信號(hào)常用的編碼方式
不歸零制:正電平代表1,負(fù)電平代表0。
歸零制:正脈沖代表1,負(fù)脈沖代表0。
曼徹斯特編碼:位周期中心的向上跳變代表0,位周期中心的向下跳變代表1。但也可反過(guò)來(lái)定義。
差分曼徹斯特編碼:在每一位的中心處始終都有跳變。位開始邊界有跳變代表0,而位開始邊界沒有跳變代表1。
從信號(hào)波形中可以看出,曼徹斯特(Manchester)編碼產(chǎn)生的信號(hào)頻率比不歸零制高。從自同步能力來(lái)看,不歸零制不能從信號(hào)波形本身中提取信號(hào)時(shí)鐘頻率(這叫做沒有自同步能力),而曼徹斯特編碼具有自同步能力。
(2)基本的帶通調(diào)制方法
圖2-3給出了最基本的調(diào)制方法。
圖2-3最基本的三種調(diào)制方式
調(diào)幅(AM),即載波的振幅隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。例如,0或1分別對(duì)應(yīng)于無(wú)載波或有載波輸出。
調(diào)頻(FM),即載波的頻率隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。例如,0或1分別對(duì)應(yīng)于頻率f1或f2。
調(diào)相(PM),即載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。例如,0或1分別對(duì)應(yīng)于相位0度或180度。
為了達(dá)到更高的信息傳輸速率,必須采用技術(shù)上更為復(fù)雜的多元制的振幅相位混合調(diào)制方法。例如,正交振幅調(diào)制QAM(Quadrature Amplitude Modulation)。
有了上述的一些基本概念之后,我們?cè)儆懻撔诺赖臉O限容量。
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