
上面是我畫的認為比較完整的通信系統的簡單流程圖,對此我做一翻解釋。
首先日常生活中的信號總是模擬的,我們把這些信號通過濾波等處理,得到帶限的信號,這里以基帶信號singnal為例子,signal 經過采樣保持電路,我們就得到PAM信號,如圖

,這樣的信號就是離散信號了。
離散信號經過量化歸屬到個檔次的幅度中比如我們有2V,4V,6,V,8V四個檔次的歸類,并且規定1V~3V之間的PAM離散信號就歸類到2V的檔次中去,一次類推,通過比較給每個PAM信號進行歸類,這就是量化。
之后將量化了的信號進行編碼,編碼是一種認為規定的過程比如我們規定2V用00表示,4V用01表示,6V用10表示,而8V用11來表示,這樣就把階梯信號和二進制信號有了一種對應關系,順著這種對應關系,我們可以得到剛才量化了的信號的二進制代碼,這就是PCM編碼得到了可以在存儲器中存儲的數字信號。
因為我們假定二進制信號是等概率發生的,也就是P=0.5,而信息量的定義是這樣的I=-log2(p)bit,通過此式,我們可以計算發送的一個二進制符號的信息量I=-log2(0.5)bit=1 bit,所以我們通常說一個0或者1就是一個比特了。
2.方波的帶寬問題。

由上圖我們可以注意到,一個持續時間為T的方波,它的頻譜是一個SINC函數,零點帶寬是1/T,即時間的倒數。當然,方波的帶寬是無限大的,因此這樣的波形在現實中是很難實現的,我們只能給方波提供一定的帶寬,就是說得到的肯定只能是經過了過濾的波形。
在這里我們可以聯系到吉布斯現象。我們可以這樣理解:頻率越大,就說明變化越快,而方波的轉折點處就是一個極快的變化也就是有頻帶的高頻部分構成,而經過帶限的濾波之后,高頻被濾去,得到的波形在轉折點處就變化慢下來,于是在需要變化快的地方(如方波的轉折點)變化慢,由此產生吉布斯現象。
3.升余弦滾降濾波器。
我們知道升余弦滾降濾波器是防止碼間串擾而設計的。碼間串擾是指各個時間點上發送的符號并非準確的方波,而是在規定的時間內仍有余波,于是對下一個時刻發送的符號產生影響,最后可能因為影響的疊加效果而使后果嚴重,得到相反的采樣結果。注意我們這里講的碼間串擾都是發生在基帶頻率上的。因此升余弦滾降濾波器也是在基帶上的應用。
下圖是升余弦滾降濾波器的原理圖,上半部分是濾波器的頻譜相應圖,下半部分是濾波結果在時間域上的波形圖。

我們可以這樣思考,發送的基帶波形是在一定的帶限內的,假如說要求發送的符號率是D,那么圖下半部分中可知1/2f0=1/D,所以f0=1/(2*D), 或者說D=2* f0,由下半圖我們可以看出我們發送的符號的頻率是2* f0,這串符號在頻譜上的表示(上半圖)是個帶寬為f0的信號,這個就是采樣定理中說的當波形用SINC函數來表示時,符號率是該波形的帶寬的兩倍,也就是升余弦滾降濾波器在r=0的時候的特性。
當然,我們這里表示的只是發送一個符號的波形的帶寬,但是我們可以這樣想象,一個系統在任何時候發送符號是使用的帶寬f0都是固定的,在1時間段內發送的波形的帶寬在f0以內,那么我們完全有理由相信在2時間段內發送的波形的帶寬必然在f0以內,所以這樣可以理解多個符號組成的波形的帶寬是在f0以內的。
從下半圖我們可以看到,隨著r的增加,符號波形在一個周期段以外的衰減就會加快,這里我們就可以看到它對碼間串擾的影響會減小,這個就是升余弦滾降濾波器的作用,但是我們必須清楚的看到,符號率是不變的2* f0,而系統的絕對帶寬在增加。根據升余弦滾降濾波器的定義我們得到這樣一個關系D=2* f0/(1+r)。從以上的分析過程我們可以認為1/2*f0就是發送的數字信號的周期,也就是對于同樣周期的信號我們需要不同的帶寬,這個帶寬就是發送的數字信號的帶寬,而與原始的模擬波的帶寬無關。
4.調制的一些想法。
在學習調制的過程中,我一直搞不清什么是調制信號,什么是載波。最后總算明白,原來(一般來講)調制就是將低頻信號(調制信號)攜帶的信息在另外一個高頻的信號(載波)上表現出來,表現的方法可以是改變載波的幅度或者相位或者頻率等。當我們看到調制完成的波形是,發現它與載波有不同的幅度或者相位或者頻率,從這里的變化我們極可以判斷處調制信號有那些信息。載波就是用來攜帶低頻信號要表達的意思的高頻信號。之所以用高頻是因為在一般情況下高頻信號便于傳輸。
以上是我在學習通信原理中覺得關鍵要明白的只是點,這樣知識才可以融會貫通。
本文源自網絡 原作者不詳,感謝原作者的辛苦創作
40頁PPT說清步進電機
24頁PPT講伺服電動機
嵌入式物聯網系統軟硬件基礎大全
計算機系統弱電網絡知識點全面總結
安川機器人資料(100頁PPT)
電氣 控制與PLC入門(140頁PPT)

