本帖最后由 小雨哥 于 2015-7-13 15:54 编辑
1.2.模拟通信
1.2.1“模拟”和“数字”
现实中我们接触到的信息是时时刻刻千变万化的，或者说信息有无穷无尽的可能性，并不是非此即彼的关系，有句话叫“世界上没有两片相同的叶子”，用来形容信息的多样性十分恰当。 比如颜色有多少种？人的性格有多少种？味道有多少种？这些问题就像是问我们天上有多少个星星一样，如果一定要回答，只能说是无数种。如果我们要具体的感知这些无穷的信息，就必须亲自接触，比如我们到了一个城市旅行，就去亲自看一看、听一听、走一走、尝一尝，才能真切感受到当地的人文历史、美食美景、风土人情，而看别人朋友圈的秀的照片、游记，我们感受到的大多都只是对于幸福生活的羡慕。 生活中我们感受了解了之后想要分享给其他人知道，我们想要传递信息，传递的前提就是如何表达，要将信息转换为能够在信道中传递的信号。对于有着无数可能性的信息，用同样无数可能的信号去表达就是“模拟”，而将无限的可能变为有限就是“数字”。这里所说的有限可能是几百、几万、几十亿都没有关系，只要能说出个具体的数那就是数字信号。比如数码相机将无数种颜色用24位色彩也就是224=16,777,216种颜色去表示，一千多万种颜色是很多了，那也数字化。 模拟的时代已经悄然离我们远去了，我们曾经记忆中的磁带、录像带、胶卷底片都是用模拟的方式存储信息的。说到磁带，它见证了我们曾经的青葱岁月，那段美好的相信爱情的年纪。记得我们曾穿着牛仔裤旅游鞋，蹲在一个纸箱子旁扒拉着寻找着我们的精神鸦片：崔健、黑豹、唐朝，仿佛摇滚能让年少不羁的我们看起来那么与众不同，或者买一盘磁带只是因为里面有一首她爱听的歌，不管我们曾经为谁而痴狂，我们都该向永恒的AB面致敬…… 图1-5存储模拟信号的磁带 我们就说磁带（录像带是磁带的一种），我们知道声波这是一个时间和振幅都连续的无规则的曲线，从时间轴X轴上来说有着无数的时间点，声波振幅轴Y轴也是有着无数的强度值，对于所有连续变化的量都存在这个问题。为什么说是无数个？谁能说出0到0.01秒之间，有多少个时间点，或者说0到0.01之间有多少个数字，我们知道任何两个无限接近的数字之间都有无数个有理数和无理数。 图1-6 声音的波形图像 磁带也有无数个看不见的小磁针，每个小磁针又有无数的方向角，这些小磁针就随着声波的变化而变化，你有多少变化我绝对不比你少，所以说磁带存储的是模拟信号；胶卷也是类似，是将卤化银涂抹在聚乙酸酯片基上，当有光线照射到卤化银上时，卤化银转变为黑色的银，拍摄的画面颜色、灰度有无数种，底片的颜色变化也有无数种，所以胶卷也是存储的模拟信号； 实际上想去准确无误的表达信息是不可能的，模拟的信号表达的信息也不是完全真实的，它只是连续的而已，不像数字信号那样“跳跃”。所以胶卷记录的画面给人的感觉比较柔和，与数码相机拍出来的东西画风不同，所以至今也依然被一些追求细致的艺术家们追捧。 1.2.2 模拟通信--理想和现实的差距 我们要将声波传递，声波自身的传递距离和速度都是很有限的，我们需要借助电磁波去实现远距离的传递，起初人们用一个同样X轴Y轴都连续的电磁波去传递这个波形，也就是模拟通信。 第一代移动通信系统(1G，1st Generation)于1987年在我国正式商用，一时间“大哥大”风靡全国成为成功人士必备的神器，拥有大哥大比开宝马奔驰更有面子，那气场甩现在的Iphone好几条街。其实大哥大的信号质量并不好，话费也是贵的令人咋舌，主要是物以稀为贵，那是一种身份的象征。 第一代移动通信系统采用模拟调制的方式，通过话筒将声波转换为时间和幅度上同样连续的电磁波，两者的图像高度的相似，这个信号就是模拟信号。 图1-7 模拟信号的波形 为了能够在信道中传输的更远，将模拟信号经过高频信号的调制之后送入信道可以传送很远的距离，到了接收端再通过解调器将调制信号分离出来。调制和解调的过程，就像将乌龟放在雄鹰的背上，鹰带着乌龟在天空翱翔万里漂洋过海之后，到了目的地再将它放下来，或者我们想把一张纸扔的远，会在纸里包上石头。解调器还原出低频电磁波，再通过听筒、音响等设备还原，就变回声音信号。 图1-8 模拟信号的调制解调过程 可是模拟通信有一个致命的问题，电磁波在空气中传递的过程中会遇到其他电磁波的干扰（噪声）和自身的能量损失（衰耗），一些不可避免的因素让波形产生了变化，到了接收端的信号已经变形了，我们接收到这么一个变形的信号的时候，根本无法还它他本来的面目，只能将错就错。另外一点，由于模拟信号无法加密，信号在途中被截获就意味着信息的泄露，这套通信系统完全没有秘密可言。 所以，“理想很丰满，现实很骨感”，模拟信号在源端的表达形式是真实美好的，但是传输的途径是残酷的，模拟通信的抗干扰性和保密性都太差了，还记得我们当年看电视，那满屏的雪花恐怕比任何一个电视节目都记忆犹新。 | 
发表于 2015-7-4 00:03:56
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抬举了，感谢支持！
发表于 2015-7-13 17:03:47
