电信号

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什么是电信号

  电信号是指以电压电流、电磁波等为载体的信号

电信号的描述[1]

  各种信号有不同的表达方式,而本书所叙述的电信号实际上是一种电磁波,主要有两种描述方式:时域法和频域法。

  1.时域法

  时域(时间域),自变量为时间,即横轴是时间,纵轴是信号的变化。可见,时域法是信号在时间轴随时间变化的总体概括,其动态信号X(t)是描述信号在不同时刻取值的函数。时域法是常用的表示方法,比较直观。

  2.频域法

  频域(频率域),自变量为频率,即横轴是频率,纵轴是该频率信号的幅度。频域法也就是通常说的频谱图,其描述了信号的频率结构及频率与该频率信号幅度的关系。

  在对信号进行时域分析时,有时一些信号的时域参数相同,但并不能说明信号就完全相同。因为信号不仅随时间变化,还与频率、相位等信息有关,这就需要进一步分析信号的频率结构,需要在频率域中对信号进行描述。

  电信号按不同的角度可以分为周期信号与非周期信号,连续时间信号与离散时间信号,能量信号与功率信号等。通信系统中应用最广泛同时也是最基本的单元信号是正弦波信号。

  正弦波可以用三个参数来表示,即幅度(A)、频率(f)与相位(φ)。具体的函数表示公式如下:

  F(T) = Asin(2πft + φ)

电信号的类型[2]

  电信号分为模拟信号数字信号。处理模拟信号的电子电路称为模拟电路,处理数字信号的电子电路称为数字电路或逻辑电路。

  模拟电路主要包括放大电路、运算电路、波形发生电路、滤波电路、直流电源等。放大电路主要完成信号的电压、电流或功率放大。放大电路是模拟电路的基础;运算电路主要完成信号的加、减、乘、除、积分、微分、对数、指数等运算;信号发生电路主要用于产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波等;滤波电路用于保留信号中的有用频率成分,抑制其他频率成分;直流电源是将工频交流电转换成不同输出电压和电流的直流电。

  数字电路主要研究数字信号的存储、变换、测量等内容,其主要包括门电路、组合数字电路、触发器、时序数字电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、模数和数模转换电路等。

  在模拟电路中晶体管均工作在放大区,在数字电路中晶体管均工作在饱和区或截止区,工作在开关状态;与模拟电路相比,数字电路体积小、便于集成;模拟电路抗干扰能力较弱,数字电路抗干扰能力较强。

参考文献

  1. 崔良海,徐洁主编.数据通信技术教程.北京大学出版社,2009.07.
  2. 王淑娟,蔡惟铮,齐明.模拟电子技术基础.高等教育出版社,2009.05.
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