電信號

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什麼是電信號

  電信號是指以電壓電流、電磁波等為載體的信號

電信號的描述[1]

  各種信號有不同的表達方式,而本書所敘述的電信號實際上是一種電磁波,主要有兩種描述方式:時域法和頻域法。

  1.時域法

  時域(時間域),自變數為時間,即橫軸是時間,縱軸是信號的變化。可見,時域法是信號在時間軸隨時間變化的總體概括,其動態信號X(t)是描述信號在不同時刻取值的函數。時域法是常用的表示方法,比較直觀。

  2.頻域法

  頻域(頻率域),自變數為頻率,即橫軸是頻率,縱軸是該頻率信號的幅度。頻域法也就是通常說的頻譜圖,其描述了信號的頻率結構及頻率與該頻率信號幅度的關係。

  在對信號進行時域分析時,有時一些信號的時域參數相同,但並不能說明信號就完全相同。因為信號不僅隨時間變化,還與頻率、相位等信息有關,這就需要進一步分析信號的頻率結構,需要在頻率域中對信號進行描述。

  電信號按不同的角度可以分為周期信號與非周期信號,連續時間信號與離散時間信號,能量信號與功率信號等。通信系統中應用最廣泛同時也是最基本的單元信號是正弦波信號。

  正弦波可以用三個參數來表示,即幅度(A)、頻率(f)與相位(φ)。具體的函數表示公式如下:

  F(T) = Asin(2πft + φ)

電信號的類型[2]

  電信號分為模擬信號數字信號。處理模擬信號的電子電路稱為模擬電路,處理數字信號的電子電路稱為數字電路或邏輯電路。

  模擬電路主要包括放大電路、運算電路、波形發生電路、濾波電路、直流電源等。放大電路主要完成信號的電壓、電流或功率放大。放大電路是模擬電路的基礎;運算電路主要完成信號的加、減、乘、除、積分、微分、對數、指數等運算;信號發生電路主要用於產生正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波等;濾波電路用於保留信號中的有用頻率成分,抑制其他頻率成分;直流電源是將工頻交流電轉換成不同輸出電壓和電流的直流電。

  數字電路主要研究數字信號的存儲、變換、測量等內容,其主要包括門電路、組合數字電路、觸發器、時序數字電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、模數和數模轉換電路等。

  在模擬電路中晶體管均工作在放大區,在數字電路中晶體管均工作在飽和區或截止區,工作在開關狀態;與模擬電路相比,數字電路體積小、便於集成;模擬電路抗干擾能力較弱,數字電路抗干擾能力較強。

參考文獻

  1. 崔良海,徐潔主編.數據通信技術教程.北京大學出版社,2009.07.
  2. 王淑娟,蔡惟錚,齊明.模擬電子技術基礎.高等教育出版社,2009.05.
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