China-pub.com 下载 第一部分 数据通信 第2章数据通信基础知识 数据通信是计算机网络的基础,没有数据通信技术的发展,就没有计算机网络的今天。写 这一章的目的是想本书能够由浅入深,使只有少量甚至没有数据通信背景的读者也可以很好地 阅读下去。 本章首先简单介绍数据通信的基本概念和基础理论,然后介绍各种传输介质、多路复用技 术、数据交换技术以及调制解调技术。 2.1基本概念 自古以来人们都在用自已的智慧来解决远距离、快速通信的问题,而衡量人类历史进步的 尺度之一是人与人之间传递信息的能力,尤其是远距离传递消息的能力。例如古代的烽火台 金鼓、旌旗:近代的灯光、旗语;现代的电话、电报、传真和电视等都是传递消息的手段。通 信技术的发展使社会产生了深远的变革,为人类社会带来了巨大的利益。 在当今和未来的信息社会中,通信是人们获取、传递和交换信息的重要手段。随着大规模 集成电路技术、激光技术、空间技术等新型技术的不断发展以及计算机技术的广泛应用,现代 通信技术日新月异。近二三十年来出现的数字通信、卫星通信、光纤通信是现代通信中具有代 表性的新领域。而在这些新领域中,数字通信尤为重要,它是现代通信系统的基础。特别是数 字通信技术和计算机技术的紧密结合可以说是通信发展史上的一次飞跃。本节我们将简单介绍 数字通信的一些基本概念。 2.1.1信号与通信 消息一般是用数据来表示的,而表示消息的数据通常要把它转变为信号进行传递。信号是 消息(或数据)的一种电磁编码,信号中包含了所要传递的消息。 信号一般以时间为自变量,以表示消息(或数据)的某个参量(振幅、频率或相位)为因 变量。信号按其因变量的取值是否连续可分为模拟信号和数字信号。 模拟信号是指信号的因变量完全随连续消息的变化而变化的信号。模拟信号的自变量可以 是连续的,也可以是离散的;但其因变量一定是连续的,如图2-1a所示。电视图像信号、语音信 号、温度压力传感器的输出信号以及许多遥感遥测信号都是模拟信号;脉冲振幅调制信号 (PAM)、脉冲相位调制信号(PPM)以及脉冲宽度调制信号(PWM)等也属于模拟信号。 数字信号是指表示消息的因变量是离散的,自变量时间的取值也是离散的信号,如图2-1b所
下载 第2章 数据通信基础知识 数据通信是计算机网络的基础,没有数据通信技术的发展,就没有计算机网络的今天。写 这一章的目的是想本书能够由浅入深,使只有少量甚至没有数据通信背景的读者也可以很好地 阅读下去。 本章首先简单介绍数据通信的基本概念和基础理论,然后介绍各种传输介质、多路复用技 术、数据交换技术以及调制解调技术。 2.1 基本概念 自古以来人们都在用自己的智慧来解决远距离、快速通信的问题,而衡量人类历史进步的 尺度之一是人与人之间传递信息的能力,尤其是远距离传递消息的能力。例如古代的烽火台、 金鼓、旌旗;近代的灯光、旗语;现代的电话、电报、传真和电视等都是传递消息的手段。通 信技术的发展使社会产生了深远的变革,为人类社会带来了巨大的利益。 在当今和未来的信息社会中,通信是人们获取、传递和交换信息的重要手段。随着大规模 集成电路技术、激光技术、空间技术等新型技术的不断发展以及计算机技术的广泛应用,现代 通信技术日新月异。近二三十年来出现的数字通信、卫星通信、光纤通信是现代通信中具有代 表性的新领域。而在这些新领域中,数字通信尤为重要,它是现代通信系统的基础。特别是数 字通信技术和计算机技术的紧密结合可以说是通信发展史上的一次飞跃。本节我们将简单介绍 数字通信的一些基本概念。 2.1.1 信号与通信 消息一般是用数据来表示的,而表示消息的数据通常要把它转变为信号进行传递。信号是 消息(或数据)的一种电磁编码,信号中包含了所要传递的消息。 信号一般以时间为自变量,以表示消息(或数据)的某个参量(振幅、频率或相位)为因 变量。信号按其因变量的取值是否连续可分为模拟信号和数字信号。 模拟信号是指信号的因变量完全随连续消息的变化而变化的信号。模拟信号的自变量可以 是连续的,也可以是离散的;但其因变量一定是连续的,如图 2 - 1 a所示。电视图像信号、语音信 号、温度压力传感器的输出信号以及许多遥感遥测信号都是模拟信号;脉冲振幅调制信号 (PA M)、脉冲相位调制信号(P P M)以及脉冲宽度调制信号(P W M)等也属于模拟信号。 数字信号是指表示消息的因变量是离散的,自变量时间的取值也是离散的信号,如图 2 - 1 b所 第一部分 数 据 通 信
24 第一部分数据通信 China-pub.com 载 示,通常表示为x(T),数字信号的因变量的状态是有限的。计算机数据、数字电话和数字电 视等都是数字信号。 +f x(nl) 1001100111 a)模拟信号 b)数字信号 图21模拟信号和数字信号 虽然模拟信号与数字信号有着明显的差别,但二者之间并没有存在不可逾越的鸿沟,在一 定条件下它们是可以相互转化的。模拟信号可以通过采样、编码等步骤变成数字信号,而数字 信号也可以通过解码、平滑等步骤恢复为模拟信号。 通信的任务是将表示消息的信号从发送方(信源)传递到接收方(信宿)。既然信号可分为 模拟信号和数字信号,与之相对应的,通信也可分为模拟通信和数字通信。模拟通信通常是利 用模拟信号来传递消息:而数字通信则是利用数字信号来传递消息。按传送模拟信号而设计的 通信系统称为模拟通信系统,按传送数字信号而设计的通信系统称为数字通信系统。 2.1.2模拟通信 利用模拟信号来传递消息称为模拟通信,普通的电话、广播、电视等都属于模拟通信。模 拟通信系统的模型如图2-2所示。 信源日 调制器 信道 信道 信宿 噪声源 图2-2模拟通信系统模型 模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成。信源所产生的 原始模拟信号一般都要经过调制再通过信道传输(距离很近的有线通信也可以不调制,如市内 电话)。调制器是用发送的消息对载波的某个参数进行调制的设备。解调器是实现上述过程逆变 换的设备。 信道是用来传输表示消息的电信号的介质或通路。它可以是双绞线、同轴电缆、光缆、微 波以及卫星链路等,有时我们将传输介质两端的设备也看作是信道的一部分。 模拟通信系统中的噪声源包括了影响该系统的所有噪声,如脉冲噪声(天电噪声、工业噪 声等)和随机噪声(信道噪声、发送设备噪声、接收设备噪声等)
示,通常表示为 x(n T),数字信号的因变量的状态是有限的。计算机数据、数字电话和数字电 视等都是数字信号。 图2-1 模拟信号和数字信号 虽然模拟信号与数字信号有着明显的差别,但二者之间并没有存在不可逾越的鸿沟,在一 定条件下它们是可以相互转化的。模拟信号可以通过采样、编码等步骤变成数字信号,而数字 信号也可以通过解码、平滑等步骤恢复为模拟信号。 通信的任务是将表示消息的信号从发送方(信源)传递到接收方(信宿)。既然信号可分为 模拟信号和数字信号,与之相对应的,通信也可分为模拟通信和数字通信。模拟通信通常是利 用模拟信号来传递消息:而数字通信则是利用数字信号来传递消息。按传送模拟信号而设计的 通信系统称为模拟通信系统,按传送数字信号而设计的通信系统称为数字通信系统。 2.1.2 模拟通信 利用模拟信号来传递消息称为模拟通信,普通的电话、广播、电视等都属于模拟通信。模 拟通信系统的模型如图2 - 2所示。 图2-2 模拟通信系统模型 模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成。信源所产生的 原始模拟信号一般都要经过调制再通过信道传输(距离很近的有线通信也可以不调制,如市内 电话)。调制器是用发送的消息对载波的某个参数进行调制的设备。解调器是实现上述过程逆变 换的设备。 信道是用来传输表示消息的电信号的介质或通路。它可以是双绞线、同轴电缆、光缆、微 波以及卫星链路等,有时我们将传输介质两端的设备也看作是信道的一部分。 模拟通信系统中的噪声源包括了影响该系统的所有噪声,如脉冲噪声(天电噪声、工业噪 声等)和随机噪声(信道噪声、发送设备噪声、接收设备噪声等)。 24第第第一部分第数 据 通 信 下载 f (t) x (nT) t nT a) 模拟信号 b) 数字信号 信源 调制器 信道 信道 噪声源 信宿
Ci通abuh.oM 第2章数据通信基础知识 25 下载 在模拟通信系统中,信道上所传输的信号是模拟信号。例如对载波进行了连续的振幅调制 (AM)、频率调制(FM)或相位调制(PM)而得到的调幅波、调频波或调相波都是模拟信号。 对脉冲进行了连续的振幅调制、相位调制或宽度调制而得到的脉冲调幅波(PM)、脉冲调相波 (PPM)或脉冲调宽波(PWM)也都属于模拟信号。 2.1.3数字通信 利用数字信号来传递消息称为数字通信,计算机通信、数字电话以及数字电视都属于数字 通信。数字通信系统模型如图23所示。数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调 制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源以及发送端和接收端时钟同步 组成。 器 发送端时钟 接收端时钟 噪声源 图23数字通信系统模型 在数字通信系统中,如果信源发出的是模拟信号,就要经过信源编码器对模拟信号进行采 样、量化及编码,将其变换为数字信号。信源编码有两个主要作用:一个是实现数模转换:另 一个是降低信号的误码率。而信源译码则是信源编码的逆过程。 由于信道通常会遭受各种噪声的干扰(自然的和人为的)以及通信终端设备本身的噪声干 扰,有可能导致接收端接收信号产生错误,即误码。为了能够自动地检测出错误或纠正错误, 可采用检错编码或纠错编码,这就是信道编码:信道译码则是信道编码的逆变换。 从信道编码器输出的数码序列还是属于基带信号。除某些近距离的数字通信可以采用基带 传输外,通常为了与采用的信道相匹配,都要将基带信号经过调制变换成频带信号再传输,这 就是调制器所要完成的工作:而解调则是调制的逆过程。 时钟同步也是数字通信系统的一个重要的不可或缺的部分。由于数字通信系统传递的信号 是数字信号,所以发送端和接收端必须有各自的发送和接收时钟系统。而为了保证接收端正确 接收数字信号,接收端的接收时钟必须与发送端的发送时钟保持同步。 近年来,数字通信无论在理论上还是技术上都有了突飞猛进的发展。数字通信和模拟通信 相比,具有抗干扰能力强、可以再生中继、便于加密、易于集成化等一系列优点。另外,各科 通信业务,无论是话音、电报,还是数据、图像等信号,经过数字化后都可以在数字通信网中 传输、交换并进行处理,这就更显示出数字通信的优越性。下面我们将讨论数字通信系统的主 要特点: (①)抗干扰能力强
在模拟通信系统中,信道上所传输的信号是模拟信号。例如对载波进行了连续的振幅调制 (A M)、频率调制( F M)或相位调制( P M)而得到的调幅波、调频波或调相波都是模拟信号。 对脉冲进行了连续的振幅调制、相位调制或宽度调制而得到的脉冲调幅波( PA M)、脉冲调相波 (P P M)或脉冲调宽波(P W M)也都属于模拟信号。 2.1.3 数字通信 利用数字信号来传递消息称为数字通信,计算机通信、数字电话以及数字电视都属于数字 通信。数字通信系统模型如图 2 - 3所示。数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调 制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源以及发送端和接收端时钟同步 组成。 图2-3 数字通信系统模型 在数字通信系统中,如果信源发出的是模拟信号,就要经过信源编码器对模拟信号进行采 样、量化及编码,将其变换为数字信号。信源编码有两个主要作用:一个是实现数 /模转换;另 一个是降低信号的误码率。而信源译码则是信源编码的逆过程。 由于信道通常会遭受各种噪声的干扰(自然的和人为的)以及通信终端设备本身的噪声干 扰,有可能导致接收端接收信号产生错误,即误码。为了能够自动地检测出错误或纠正错误, 可采用检错编码或纠错编码,这就是信道编码;信道译码则是信道编码的逆变换。 从信道编码器输出的数码序列还是属于基带信号。除某些近距离的数字通信可以采用基带 传输外,通常为了与采用的信道相匹配,都要将基带信号经过调制变换成频带信号再传输,这 就是调制器所要完成的工作;而解调则是调制的逆过程。 时钟同步也是数字通信系统的一个重要的不可或缺的部分。由于数字通信系统传递的信号 是数字信号,所以发送端和接收端必须有各自的发送和接收时钟系统。而为了保证接收端正确 接收数字信号,接收端的接收时钟必须与发送端的发送时钟保持同步。 近年来,数字通信无论在理论上还是技术上都有了突飞猛进的发展。数字通信和模拟通信 相比,具有抗干扰能力强、可以再生中继、便于加密、易于集成化等一系列优点。另外,各种 通信业务,无论是话音、电报,还是数据、图像等信号,经过数字化后都可以在数字通信网中 传输、交换并进行处理,这就更显示出数字通信的优越性。下面我们将讨论数字通信系统的主 要特点: (1) 抗干扰能力强 第2章第数据通信基础知识第第2 5 下载 信 源 信 源 编 码 器 信 道 编 码 器 调 制 器 信 道 解 调 器 信 道 译 码 器 信 源 译 码 器 信 宿 噪声源 发送端时钟 接收端时钟
26 第一部分数据通信 China-pub.com 下载 模拟通信系统传输的是模拟信号。模拟信号在传输过程中,噪声将叠加在有用的模拟信号 上,接收端很难将信号和噪声分开,因而模拟通信系统的抗干扰能力比较差。相反,数字通信 系统传输的是二进制信号,消息是寓于数字脉冲波形的两种状态之中。在数字通信的接收端对 每一个接收信号进行采样并与某个门槛电平进行比较,只要采样时刻的信号电平不超过门槛电 平,接收端就不会形成错判,可以正确接收数据,而不受噪声的影响。因此数字通信系统比模 拟通信系统的抗干扰能力强。此外,数字通信系统还可以采用许多具有检错或纠错能力的编码 技术,从而进一步提高了系统的抗干扰能力。 (2)可实现高质量的远距离通信 对于模拟通信,噪声是叠加在有用的模拟信号上的。而模拟通信系统中的模拟放大器无法 将有用的信号与噪声分开,只好将有用信号和噪声同时放大。随着传输距离的增加以及模拟放 大器的增多,噪声也会越来越大,因此模拟通信系统中的噪声是有积累的,对远距离通信的质 量造成很大的影响。而数字通信系统则是采用再生中继器的方法。即,传输过程中信号所受到 的噪声干扰经过中继器时就已经被消除,然后再生器恢复出与原始信号相同的数字信号,因而 克服了模拟通信系统中噪声叠加的问题,因此数字通信系统可以实现高质量的远距离通信。现 代数字电话的通话质量要比传统模拟电话的通话质量好得多。 (3)能适应各种通信业务 在数字通信系统中,各种消息(电报、电话、图像和数据等)都可以被变换为统一的二进 制数字信号进行传输,所以数字通信系统能灵活地适应各种通信业务。通常我们把能够同时传 输和处理各种不同业务的数字通信网叫做综合业务数字网(Intergated Services Digital Network, ISDN)。随着高速光纤传输技术、高速数字交换技术以及高性能处理技术的不断发展,ISDN将 会在21世纪得到更广泛的应用。 (4)能实现高保密通信 由于数字通信系统中传输的是数字信号,因而在传输过程中,可以对信号进行各种数字处 理:如存储、转发、复制、加密、检错纠错等。这些处理在模拟通信系统中是不可能实现的。 正因为在数字通信系统中可以对信号进行各种处理,因而也就可以在数字通信系统中采用复杂 的、非线性的的长周期的密码序列对数字信号进行加密,从而使数字通信具有高度的保密性 能适用于很多对保密性要求非常高的场合,如军事应用领域。而模拟通信要实现高度加密是比 较困难的。 (⑤)通信设备的集成化和微型化 数字通信设备大都是由数字电路构成,数字电路比模拟电路更容易集成化。数字信号处理 技术和大规模集成电路技术的发展为数字通信设备的微型化和集成化提供了良好的条件。而随 着数字处理器件和大规模集成电路芯片价格的不断下降,数字传输设备以及相关的交换和处理 设备都将比模拟传输设备便宜得多。 当然,与模拟通信相比,数字通信也有其缺点。数字通信的最大缺点是占用的频带宽。可 以说数字通信的许多优点是以牺牲信道带宽为代价而换来的。以电话为例,一路模拟电话占用 4KHz信道带宽,而一路数字电话所需要的数据传输率是64Kbps,所需占用的带宽要远远大于 4KHz。数字通信的这一缺点限制了它在某些信道带宽不够大的场合的使用
模拟通信系统传输的是模拟信号。模拟信号在传输过程中,噪声将叠加在有用的模拟信号 上,接收端很难将信号和噪声分开,因而模拟通信系统的抗干扰能力比较差。相反,数字通信 系统传输的是二进制信号,消息是寓于数字脉冲波形的两种状态之中。在数字通信的接收端对 每一个接收信号进行采样并与某个门槛电平进行比较,只要采样时刻的信号电平不超过门槛电 平,接收端就不会形成错判,可以正确接收数据,而不受噪声的影响。因此数字通信系统比模 拟通信系统的抗干扰能力强。此外,数字通信系统还可以采用许多具有检错或纠错能力的编码 技术,从而进一步提高了系统的抗干扰能力。 (2) 可实现高质量的远距离通信 对于模拟通信,噪声是叠加在有用的模拟信号上的。而模拟通信系统中的模拟放大器无法 将有用的信号与噪声分开,只好将有用信号和噪声同时放大。随着传输距离的增加以及模拟放 大器的增多,噪声也会越来越大,因此模拟通信系统中的噪声是有积累的,对远距离通信的质 量造成很大的影响。而数字通信系统则是采用再生中继器的方法。即,传输过程中信号所受到 的噪声干扰经过中继器时就已经被消除,然后再生器恢复出与原始信号相同的数字信号,因而 克服了模拟通信系统中噪声叠加的问题,因此数字通信系统可以实现高质量的远距离通信。现 代数字电话的通话质量要比传统模拟电话的通话质量好得多。 (3) 能适应各种通信业务 在数字通信系统中,各种消息(电报、电话、图像和数据等)都可以被变换为统一的二进 制数字信号进行传输,所以数字通信系统能灵活地适应各种通信业务。通常我们把能够同时传 输和处理各种不同业务的数字通信网叫做综合业务数字网( I n t e rgated Services Digital Network, I S D N)。随着高速光纤传输技术、高速数字交换技术以及高性能处理技术的不断发展, I S D N将 会在2 1世纪得到更广泛的应用。 (4) 能实现高保密通信 由于数字通信系统中传输的是数字信号,因而在传输过程中,可以对信号进行各种数字处 理:如存储、转发、复制、加密、检错纠错等。这些处理在模拟通信系统中是不可能实现的。 正因为在数字通信系统中可以对信号进行各种处理,因而也就可以在数字通信系统中采用复杂 的、非线性的的长周期的密码序列对数字信号进行加密,从而使数字通信具有高度的保密性, 能适用于很多对保密性要求非常高的场合,如军事应用领域。而模拟通信要实现高度加密是比 较困难的。 (5) 通信设备的集成化和微型化 数字通信设备大都是由数字电路构成,数字电路比模拟电路更容易集成化。数字信号处理 技术和大规模集成电路技术的发展为数字通信设备的微型化和集成化提供了良好的条件。而随 着数字处理器件和大规模集成电路芯片价格的不断下降,数字传输设备以及相关的交换和处理 设备都将比模拟传输设备便宜得多。 当然,与模拟通信相比,数字通信也有其缺点。数字通信的最大缺点是占用的频带宽。可 以说数字通信的许多优点是以牺牲信道带宽为代价而换来的。以电话为例,一路模拟电话占用 4 KHz信道带宽,而一路数字电话所需要的数据传输率是 64 Kbps,所需占用的带宽要远远大于 4 KHz。数字通信的这一缺点限制了它在某些信道带宽不够大的场合的使用。 26第第第一部分第数 据 通 信 下载
China-bub.com 第2章数据通信基础知识 27 下载 总之,数字通信的优点是主要的。特别是随着微波、卫星、光纤等高带宽信道的广泛使用 数字通信的缺点也越来越不明显,数字通信将是现代通信系统的一个重要发展方向。 2.2数据通信基础理论 这一节的主要目的是讨论数据通信涉及的理论基础,主要内容包括信号的频谱与带宽、信 道的截止频率与带宽以及信道所能支持的最大数据传输率。 2.2.1信号的频谱与带宽 信号是数据的电磁编码,信号中包含了所要传递的数据。信号一般以时间为自变量,以表 示消息(或数据)的某个参量(振幅、频率或相位)为因变量。信号按其自变量时间的取值是 否连续,可分为连续信号和离散信号;按其因变量的取值是否连续,又可分为模拟信号和数字 信号。 信号具有时域和频域两种最基本的表现形式和特性。时域特性反映信号随时间变化的情况。 频域特性不仅含有信号时域中相同的信息量,而且通过对信号的频谱分析,还可以清楚地了解 该信号的频谱分布情况及所占有的频带宽度。为了得到所传输的信号对接收设备及信道的要求 只了解信号的时域特性是不够的,还必须知道信号的频谱分布情况。信号的时域特性表示出信 号随时间变化的情况。如正弦信号就可以表示为: f(r)=A Sin(2+0) 这个正弦信号的振幅为A,频率为了,初始相位为6。幅度、频率以及相位是周期信号∫()的3 个重要特性。信号的频域特性表示出了信号包含的各个频率分量和它们的幅度相位的关系,即 信号随频率变化的情况。法国伟大的数学家吉·傅立叶已经证明:任何一个周期为T的函数∫() 都是由无穷多个正弦函数和余孩函数合成 f(r)=C/2+(a,Sin2znf+b.Cos2)=A.Cos(2+0) 其中: a,=2/osm2) a.-Cos(2xnfdn) c=ffu)dr A=底+医 B.arcig(b./a. 此处f=1/T是基频,a,和b,是n次正弦谐波和余弦谐波的振幅。 在分析信号f(0)的频谱时,只要求出A。、日之值便可确定∫()所对应的频率分量的幅度和相位。 我们常把∫()各次谐波的振幅A,按照频率高低依次排列起来所形成的谱状图形称为信号〔)的频 谱,而信号频谱所覆盖的频率范围称为信号的绝对带宽(bandwidth)。由于信号中的大部分能量
总之,数字通信的优点是主要的。特别是随着微波、卫星、光纤等高带宽信道的广泛使用, 数字通信的缺点也越来越不明显,数字通信将是现代通信系统的一个重要发展方向。 2.2 数据通信基础理论 这一节的主要目的是讨论数据通信涉及的理论基础,主要内容包括信号的频谱与带宽、信 道的截止频率与带宽以及信道所能支持的最大数据传输率。 2.2.1 信号的频谱与带宽 信号是数据的电磁编码,信号中包含了所要传递的数据。信号一般以时间为自变量,以表 示消息(或数据)的某个参量(振幅、频率或相位)为因变量。信号按其自变量时间的取值是 否连续,可分为连续信号和离散信号;按其因变量的取值是否连续,又可分为模拟信号和数字 信号。 信号具有时域和频域两种最基本的表现形式和特性。时域特性反映信号随时间变化的情况。 频域特性不仅含有信号时域中相同的信息量,而且通过对信号的频谱分析,还可以清楚地了解 该信号的频谱分布情况及所占有的频带宽度。为了得到所传输的信号对接收设备及信道的要求, 只了解信号的时域特性是不够的,还必须知道信号的频谱分布情况。信号的时域特性表示出信 号随时间变化的情况。如正弦信号就可以表示为: f (t) =A Sin ( 2 ft + ) 这个正弦信号的振幅为 A,频率为f,初始相位为 。幅度、频率以及相位是周期信号 f (t)的3 个重要特性。信号的频域特性表示出了信号包含的各个频率分量和它们的幅度相位的关系,即 信号随频率变化的情况。法国伟大的数学家吉·傅立叶已经证明:任何一个周期为 T的函数f (t) 都是由无穷多个正弦函数和余弦函数合成: 其中: 此处f = 1/T是基频,an和bn是n次正弦谐波和余弦谐波的振幅。 在分析信号f (t)的频谱时,只要求出An、 n之值便可确定f (t)所对应的频率分量的幅度和相位。 我们常把f (t)各次谐波的振幅 An按照频率高低依次排列起来所形成的谱状图形称为信号 f ( t )的频 谱,而信号频谱所覆盖的频率范围称为信号的绝对带宽( b a n d w i d t h)。由于信号中的大部分能量 an = 2 T f(t)Sin(2pnftdt) 0 T ò an = 2 T f(t)Cos(2pnftdt) 0 T ò C = f(t)dt 0 T ò An = an 2 +bn 2 n = arctg(bn / an ) f(t) = C/ 2+ (anSin2pnft +bn Cos2pnft) = An Cos(2pnft + n) n=0 ¥ å n=1 ¥ å 第2章第数据通信基础知识第第2 7 下载