重读模电教材一_童诗白、华成英

1.全书框架

2.导言

2.1信号

A.信号是表示消息的物理量，如电信号可以通过幅度、频率、相位的变化来表示不同的消息。这种电信号有模拟信号和数字信号两类。

B.信号是运载消息的载体。

C.  分类：

确定信号和随机信号

周期和非周期

连续和离散

模拟和数字

D

模拟信号：时间和数值上都具有连续性

数字信号：时间和数值上都具有离散性

联系：

 它们之间可以互相转换 一般自然界物理量转换为电信号时为模拟量 

模拟量--------->------AD----->数字量

数字量-------->-------DA------模拟量

 

区别：

连续和不连续

如模拟信号常见表达形式为sinx cosx等，如何放大整形，如何检测，抗干扰，噪声等一系列问题。

而数字信号使用的是一系列离散变化的电压脉冲。如果是二进制，则如何编码，如何抗干扰，电平多大，带宽等。

 

优缺点：

模拟信号优点：直观且容易实现

模拟信号缺点：

（1） 保密性差

模拟信号，尤其是微波通信和有线明线通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易得到通信内容。

（2） 抗干扰能力弱

电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多

 

数字信号优点：

（1）加强了通信的保密性。

（2）提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音，可以利用电子电路构成的门限电压（称为阈值）去衡量输入的信号电压，只有达到某一电压幅度，电路才会有输出值，并自动生成一整齐的脉冲（称为整形或再生）。较小杂音电压到达时，由于它低于阈值而被过滤掉，不会引起电路动作。因此再生的信号与原信号完全相同，除非干扰信号大于原信号才会产生误码。为了防止误码，在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法，即在出现误码时，可以利用后向信号使对方重发。因而数字传输适用于较远距离的传输，也能适用于性能较差的线路。

（3）可构建综合数字通信网。采用时分交换后，传输和交换统一起来，可以形成一个综合数字通信网。

 

 数字信号缺点：

① 占用频带较宽。因为线路传输的是脉冲信号，传送一路数字化语音信息需占20？64kHz的带宽，而一个模拟话路只占用4kHz带宽，即一路PCM信号占了几个模拟话路。对某一话路而言，它的利用率降低了，或者详它对线路的要求提高了。

② 技术要求复杂，尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发送方的意思，就必须正确地把每个码元区分开来，并且找到每个信息组的开始，这就需要收发双方严格实现同步，如果组成一个数字网的话，同步问题的解决将更加困难。

③ 进行模/数转换时会带来量化误差。随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及，对信息的存储和传输，越来越多使用的是数字信号的方式，因此必须对模拟信号进行模/数转换，在转换中不可避免地会产生量化误差。

 

2.2电子信息系统

物理量------>-（传感器）信号的提取------>（隔离 滤波 阻抗变换）信号的预处理-------->信号处理（放大 滤波等）------>信号的驱动和执行

　　　　　　　　　　　　                                                  |                                                                                                       |

                                                                                             |                                                                                                       |

                                                                                         A/D转换----控制系统MCU DSP FPGA CPLD-------------------------D/A转换

常用模拟电路：放大 滤波 运算 信号转换 信号发生 直流电源