计算机网络:数字信号模拟信道传输

模拟信号是指采用连续变化的电磁波或电压信号来表示的信号，如在传统的广播系统中的电磁波、固定电话网络中的话音的信号，都是模拟信号。数字信号是采用断续变化的电压或光脉冲来表示的信号，如计算机内部的信号。一般来说，模拟信道传送的是模拟信号，数字信道传送的是数字信号。

实际上，模拟信道也可以传送数字信号，早期的计算机网络就是利用模拟信道实现数据的传输的。当然，并不是直接将数字信号放在模拟信道上，而是先将数字信号变换成模拟信号，再通过模拟信道传送，而接收方则是将收到的模拟信号反变换成数字信号，然后接收，如图2-1所示。

图中的Modem是调制解调器。信号调制就是将信号变换成适合在信道上传输的信号的过程。信号解调就是将调制过的信号还原成原来的信号的过程。Modem是既能做信号调制，也能做信号解调的设备。

图2-1　数字信号的模拟传输

通过使用Modem，就可以将计算机输出的数字信号调制成模拟信号，在模拟信道上传送，目的端再通过Modem，将模拟信号还原成数字信号，从而实现了计算机之间的数据传输。

简单的数字信号的波形只有两种，一种高电平（表示1），另一种低电平（表示0），当然也可以反过来，用低电平表示1，用高电平表示0。而模拟信号表示1和0的方法有多种，即数字信号调制成模拟信号的方法有多种。如图2-2所示。(www.xing528.com)

图2-2　数字信号/模拟信号的调制

（1）幅移键控（ASK），又称为调幅。用不同幅值的正弦波信号分别表示1和0。如图2-2中，用高幅值正弦波表示1，用幅值为0的正弦波表示0。实现技术相对简单，但抗干扰能力差。

（2）频移键控（FSK），又称为调频。用不同频率的正弦波信号分别表示1和0。如图2-2中，用高频率的正弦波表示1，用低频率的正弦波表示0。实现技术相对简单，抗干扰能力强，是目前常用的调制方法。

（3）相移键控（PSK），又称为调相。用不同起始相位的正弦波信号分别表示1和0。如图2-2中，用两个周期起始相位为π的正弦波表示1，用两个周期起始相位为0的正弦波表示0。实现技术相对复杂简单，抗干扰能力强。

为了达到更高的数据传输速率，就需要采用更为复杂的振幅相位混合调制方法，例如正交振幅调制QAM，它可以实现一个信号波形表示多位二进制数。