信号

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信号(Signal)

　　信号是信息的载体，通常是以某种物理量表现出来的。通信技术不同，采用的传输信号形式就不同。信号的特性：信号必须是可变化、可观测和可实现的某种物理量。

　　和其他物理量类似，信号的表现形式很多，通常按以下几种方法分类。

　　1)按信号形式分类

　　按照信号形式的不同，可将信号分为电信号和光信号。电信号是指以电压、电流、电磁波等为载体的信号。光信号是指利用光线的强弱变化和有光无光作为载体的信号。

　　光波实际上也是一种电磁波，因此，我们在研究通信技术时，就以电信号为研究对象，所得结论同样适用于光通信。故除非专门说明，本教材中所用到的信号均指电信号。

　　2)按调制方式分类

　　按照信号是否经过凋制，将信号分为基带信号和频带信号。

　　基带信号：信号频谱未经搬移的基本频带信号，即直接携带信息、能够直接传输的信号。

　　频带信号：信号频谱经过搬移的信号，即经过调制的信号。也就是说，将有用信号调制到另一载波上的信号。

　　基带信号由于信号未经调制，可以直接发送和接收；而频带信号在发送端将基带信号调制到载波上，使得载波的某一参量随传输信号的变化而变化，接收端则要对其接收的信号进行解调，以便从载波信号中恢复出原始信号。

　　3)按传输方式分类

　　按照信号传输时采用的介质不同，可以分为有线信号和无线信号。有线信号：在有线信道上传输的信号。无线信号：在无线信道上传输的信号。通常由于采用的传输信道不同，对信号的处理和转换方法也就不同。

　　4)按信号特点分类

　　依据信号变化是否有周期性可将信号分为周期信号和非周期信号。周期信号：按照一定周期重复出现的信号。可用f(t)＝f(t+nT)表示周期为了的信号，如正弦信号。非周期信号：不满足周期信号特征的所有信号称为非周期信号。

　　5)按信号变化分类

　　依据信号变化是否具有规律性，可将信号分为确定信号和随机信号。确定信号：信号某些参量具有一定规律性，按照其规律可以预测信号的变化，如正弦信号。随机信号：信号变化是随机的，没有任何规律，如语音信号。当然，从严格意义上讲，我们要传输的信号都是随机信号，否则，传输信号就没有意义了。

　　6)按信号特征分类

　　依据信号幅值是否连续，可将信号分为模拟信号和数宇信号。

　　信号波形特征可用两个物理量来表示，即时间和幅值。

　　模拟信号：幅值连续的信号。幅值连续是指在某一取值范围内，信号可以取无限多个值。另一参量是时间，我们将时间连续的信号称为连续信号，如图(a)所示。将时间不连续但幅值仍连续的信号称为离散信号。由于离散信号的幅值仍然连续，因此，离散信号仍然属于模拟信号。如图(b)所示的PAM(Pulse Amplitude Modulation)信号也是模拟信号。

　　数字信号：幅值不连续且只能取有限个值的信号。如图(c)所示的二进制信号和图(d)所示的四进制信号都属于数字信号。

　　简而言之，数字信号与模拟信号是根据信号幅值是否连续来区分的，虽然两者有明显的区别，但在一定条件下可以相互转换，如我们以前学过的A／D、D／A转换。

　　虽然信号分类方法较多，信号种类也较多，但在研究数据通信时，通常采用将信号分为模拟信号和数字信号的分类方法。