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      模拟通信系统架构
      发布时间 2018-04-25 信息来源:武汉电信宽带网 浏览量
      解剖固定电话——模拟通信系统架构
       
      我们把具有连续的随时间变化的波形信号称为模拟信号,话音信号是个典型的模拟信号。通常情况下,影像信号也是模拟信号,当你举起摄像机进行摄影时,通过凹凸镜成像的光学信号的变化当然也是连续的和随着时间变化的。
       
      传输模拟信号的通信系统就可以叫做模拟通信系统,这些系统其实有蛮多的相通性。我们以固定电话为例,对它的五脏六腑进行解剖,看看其内在的运行机理到底是怎样的。
       
      首先,无论是哪种模拟信号,不管是声波也好光学信号也罢,如果你想把它从一个城市实时地传送到另一个城市,你几乎无可避免地都会遭遇"贝尔挑战〃,即如何把它转变为对应的电信号。
       
      你或许在老师指导的物理课上自制过"电话",说话的双方各拿一个纸杯既充当听筒又充当话筒,杯底打一个小洞用于系棉线,这根棉线就充当电话线了。把棉线拉得直直的,这两个纸杯还真能凑合当 小电话用。
       
      理论源自生活固然不错,如果你凭此就认为声波信号或者光影信号可以直接用于通信,电话可以改名为"声话〃或者"光话〃的话, 那么贝尔估计会气得从地底爬起来,拉上哆啦A梦用时光机把你拖到 1876年,让你捣鼓个〃光话〃给他用用。

      至少人类到目前为止依然没有跳出贝尔的窠臼,遇到任何信号, 只要是打算用通信系统将其发送出去并在接收端有效还原为原来的信号,那么第一个遇到的问题依然是"如何将它转化为电信号?"
       
      讲到这里,我们渐渐对模拟通信系统的架构有了一个比较清晰的 概念。在这样一个系统里,我们首先需要一个输入信号变换器,将模拟信号转换为电信号,就如电话的话筒一样,话筒把话音信号转换为电流信号;通过中间的信道(比如电话线)传输到接收端,又需要把电信号转化为模拟信号,以便于人理解,就如电话的听筒一样,听筒把电磁信号转变为声波信号,因此我们在接收端还需要一个变换器。
       
      由此,我们可以勾勒出一个模拟通信系统的基本框架,如图1.5 所示
       


      图1.5所示的模型源于贝尔电话的雏形,并没有考虑到调制,实际上,低频信号并不利于传输,需要将其调制到高频信号上去。具体的原因我们在后面的章节中再进行详细叙述,我们将图1.5修正为如 图1.6所示。
       


      图1.6也还并不是一个完整的通信系统架构图,因为没有考虑到信道乃至发射机、接收机本身产生的噪声。噪声是一个通信系统不得不考虑的因素。噪声与通信系统如影随行,虽然很令人讨厌,但是却不得不接受它的存在。我们把噪声这个因素考虑进来,就形成了一个相对完整的通信系统架构,如图1.7所示。

       

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