模拟通信信号

不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号(AnalogSignal)，例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波)，或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(DigitalSignal)，例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1，用恒定的负电压表示二进制数0)，或光脉冲来表示。当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时，电磁波本身既是信号载体，同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时，它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时，一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来，才能将信号从一个节点传到另一个节点。

模拟信号(Analog signal)主要是与离散的数字信号相对的连续信号。模拟信号分布于自然界的各个角落，如每天温度的变化。而数字信号是人为抽象出来的在时间上的不连续信号。电学上的模拟信号是主要是指振幅和相位都连续的电信号，此信号可以以类比电路进行各种运算，如放大、相加、相乘等。

数字信号(Digital signal)是离散时间信号(discrete-time signal)的数字化表示，通常可由模拟信号(analog signal)获得。

模拟通信与数字通信相比，模拟通信系统设备简单，占用频带窄，但通信质量、抗干扰能力和保密性能等不及数字通信。从长远观点看，模拟通信将逐步被数字通信所替代。

模拟通信的优点是直观且容易实现，但存在以下几个缺点:

1. 保密性差。模拟通信，尤其是微波通信和有线明线通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易得到通信内容。

2. 抗干扰能力弱。电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多。数字信号与模拟信号的区别不在于该信号使用哪个波段(C、KU)进行转发，而在于信号采用何种标准进行传输。如:亚卫2号C波段转发器上是我国省区卫星数字电视节目，它所采用的标准是MPEG-2-DVBS。

3. 设备不易大规模集成化。

4. 不适于飞速发展的计算机通信要求。

模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。时间上连续的模拟信号连续变化的图像(电视、传真)信号等，时间上离散的模拟信号是一种抽样信号，

数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小。易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。

模拟通信是一种以模拟信号传输信息的通信方式。非电的信号(如声、光等)输入到变换器(如送话器、光电管)，使其输出连续的电信号，使电信号的频率或振幅等随输入的非电信号而变化。普通电话所传输的信号为模拟信号。电话通信是最常用的一种模拟通信。模拟通信系统主要由用户设备、终端设备和传输设备等部分组成。其工作过程是:在发送端，先由用户设备将用户送出的非电信号转换成模拟电信号，再经终端设备将它调制成适合信道传输的模拟电信号，然后送往信道传输。到了接收端，经终端设备解调，然后由用户设备将模拟电信号还原成非电信号，送至用户。

模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(PulseCodeModulation)方法量化为数字信号，即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值，例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级，实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(PhaseShift)的方法转换为模拟信号。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号，目前在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号，也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用发展前景的是数字信号。

数模转换就是将离散的数字量转换为连接变化的模拟量，实现该功能的电路或器件称为数模转换电路，通常称为D/A转换器或DAC(Digital Analog Converter)。我们知道数分可为有权数和无权数，所谓有权数就是其每一位的数码有一个系数，如十进制数的45中的4表示为4×10,而5为5×1，即4的系数为10，而5的系数为1, 数模转换从某种意义上讲就是把二进制的数转换为十进制的数。 最原始的DAC电路由以下几部分构成:参考电压源、求和运算放大器、权产生电路网络、寄存器和时钟基准产生电路，寄存器的作用是将输入的数字信号寄存在其输出端，当其进行转换时输入的电压变化不会引其输出的不稳定。时钟基准产生电路主要对应参考电压源，它保证输入数字信号的相位特性在转换过程中不会混乱，时钟基准的抖晃(jitter)会制造高频噪音。二进制数据其权系数的产生，依靠的是电阻，CD格式是16bit,即16位。所以采用16只电阻，对应16位中的每一位。参考电压源依次经过每个电阻的电流和输入数据每位的电流进行加权求和即可得出模拟信号。这就是多比特DAC。 多比特与1比特的区别之处就是，多比特是通过内部精密的电阻网络进行电位比较，并最终转换为模拟信号。

模拟通信的信道只能采用频分多路复用。在诸多的线性调制方式中，振幅调制的单边带调制具有频谱利用率和调制效率高的优点，因而模拟载波系统的组群均采用这种调制方式。以载波组群作为基带信号进行二次调制，则可采用其他线性调制方法。

模拟传输系统的配套交换设备，如未经适当的模数转换，即应采用空分交换设备。早期的电话网就是模拟通信网。

模拟通信可直接用于电话通信，但受到传输模拟信号的金属电缆和明线频带的限制，且空分交换难于实现模拟复用。为此，当网容量不断扩大，非话业务迅速增长，以及话音信号已能实现数字化的条件下，以大容量、数字化、时分复用为特征的数字传输系统和程控数字交换设备将逐步取代模拟系统向数字网过渡。过渡期的电信网是模拟数字混合网。