通信信號的表示方法（通信信號的多種形式）

2023-10-25 02:29:40 2

通信鏈路是將信息信號從一個點傳輸到另一個點的無線物理鏈路。其簡化原理圖如下所示。

信息信號攜帶要通過鏈路傳送的信息。信息信號呈現多種形式，但最常見的是音頻信號、數字數據和視頻信號。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)來表徵，以確保其與鏈路另一端用戶的通信。

音頻信號

音頻信號通常包括人聲、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。用來通信的語音信號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鬆理解所說的內容並識別說話者的聲音，但是並不足以傳遞音樂。

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。

數位訊號

數位訊號是一系列1和0組成的二進位代碼，用於表示數字、字母和圖形數據。每個1或0是一個比特。儘管數位訊號可以採用多種格式，通常是8個bit組成一個字節。傳輸的數位訊號中不只是包含需要傳輸的信號比特，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。

數位訊號的帶寬變化很大，從不到1Hz到千兆速率。信號帶寬取決於比特率，而比特率又取決於每單位時間必須傳輸的信息數量和保真度。

視頻信號

視頻信號傳達的信息必須在人們或計算機可以感知之前將其轉換成另一種形式。最常見的視頻信號攜帶廣播電視圖像信息。這些信號具有4 MHz的帶寬，並包含允許電視幀同步所需的所有信息，並設置屏幕上每個點的亮度和顏色。

上圖顯示了模擬電視信號的頻域結構，下圖顯示了它的時域信號。數位電視使用6 MHz總信道帶寬，在壓縮視頻信號上增加了其他信息。

另一種類型的視頻信號包含許多復用到一個信號中的音頻信道，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製器，該調製器產生視頻信號來驅動發射機，並且在從接收機輸出之後被解調和分開。