《数据通信和网络》笔记--模拟信号和数字信号

模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。

下图就是一种模拟信号：



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。

下图是一种数字信号：



数字信号其实是一种复合模拟信号，上图数字信号中垂直线表示为无穷大的频率（随时间突变），但是现实中，不可能无穷大的频率，但是我们可以接近。

根据傅里叶分析，数字信号是由零到无穷大范围内的频率组成的复合模拟信号。

目前使用2种方法传输数字信号：基带传输和宽带传输。

基带传输又叫数字传输，是指把要传输的数据转换为数字信号，使用固定的频率在信道上传输。基带传输需要一个带宽下限为0的低通通道，即带宽从0开始的通道。例如计算机网络中的信号就是基带传输的。

宽带传输是把数字信号转成模拟信号，允许我们使用带通通道，即带宽不从0开始的通道。我们使用电话线上网时，就是使用调制解调器将电脑的数字信号转换成模拟信号，通过电话线发送；将电话线的模拟信号转换成数字信号。因为占用了电话业务的频段，所以上网了就无法打电话了。

现在家庭使用的速度更快的宽带传输就是ADSL了。ADSL是一种非对称的DSL技术，所谓非对称是指用户线的上行速率与下行速率不同，上行速率低，下行速率高，特别适合传输多媒体信息业务，如视频点播（VOD）、多媒体信息检索和其他交互式业务。其基本原理如下：

传统的电话线系统使用的是铜线的低频部分（4kHz以下频段）。而ADSL采用DMT（离散多音频）技术，将原来电话线路40kHz到1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3125khz的子频带。其中，4khz以下频段仍用于传送POTS（传统电话业务），20KhZ到138KhZ的频段用来传送上行信号，138KhZ到1.1MHZ的频段用来传送下行信号。ADSL可达到上行640kbps、下行8Mbps的数据传输率。由上可以看到，对于原先的电话信号而言，仍使用原先的频带，而基于ADSL的业务，使用的是话音以外的频带。所以，原先的电话业务不受任何影响。

但是你肯定要问了，不同频率的信号在同一根线上传输难道不会混起来么？这里就要提下多路复用技术了，所谓复用就是可以将不同频率的信号合成一个复合信号，在通道上传播，然后在另外一端将复用信号分离开。复用技术分为：频分复用，波分复用，时分复用。（详细自己去找资料吧，太专业了，我也不太懂，我只是个搞软件的。。。）