电子信息工程技术《2.1信号定义、分类》
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第二章专业课笔试复试环节里面第一部分即专业课笔试,由于整个电子系的专业课笔试统一试题,在此所说的任何问题对于电子系的专业均符合。
2.1 专业课笔试用书及范围电子工程基础综合是一份卷子,包括三部分,分别为微机原理、电路基础和C语言。
用书情况如下:1、微机原理:《微机原理、汇编语言与接口技术》,周杰英张萍郭雪梅等,人民邮电出版社,2011年1月第一版(第1次印刷)2、电路基础:《电路》(第5版),丘关源,高教出版社,2008年。
3、C语言:《C程序设计(第三版)——新世纪计算机基础教育丛书》,谭浩强编著,清华大学出版社,2005。
而出题范围分别为:1、微机原理:8086/8088为CPU的微机原理、汇编语言及接口技术,接口芯片掌握8259、8253、82552、电路基础:电路的主要定理及电路分析方法,一阶动态电路分析,正弦稳态电路分析,耦合电路分析,二端口电路分析。
3、C语言程序设计:基本概念与语法,程序分析及程序设计。
可能涉及的内容包括输入输出,指针,函数,自定义结构数据,数组,控制结构等。
2.2 专业课书本复习经验1、微机原理微机原理是独占40分的科目,比后面两科要重要一点,也是得分的重点之处。
个人的复习经验总结如下:第1、2、3、4章属于基础章节,主要是为后面的应用做准备,所以目标主要是:将8086/8088的CPU功能结构和寄存器结构弄清楚,将寻址方式和指令系统的分类熟记即可。
剩余的知识点主要是心中有个底就足够,考查几率较低。
第5章总线技术要弄清楚总线周期、指令周期等等的关系,以及周期内各个步骤间发生的系统变化。
由于参考书目改变了,但是内容几乎是一样的,笔者没有新版的书目,无法了解书中知识点分布,所以书中剩余部分主要针对以下几个方面进行:8259、8253和8255各个芯片的用处,使用的指令和简单的编程技巧。
总体来说,该科目需要将书本知识过一遍,并且将课后习题做完整,笔者只有旧版的课后习题答案,会在附件1中给大家分享。
图书基本信息书名:<<通信电路原理学习指导书>>13位ISBN编号:978704021816910位ISBN编号:704021816X出版时间:2007-6出版时间:高等教育作者:陈雅琴页数:452版权说明:本站所提供下载的PDF图书仅提供预览和简介,请支持正版图书。
更多资源请访问:前言 “通信电路”或“高频电子线路”课程是当前各高等院校电子信息类专业的一门主干专业基础课程,讲述的是通信系统中射频信号传输所需要的主要功能电路的工作原理、分析方法及典型电路。
由于该课程涉及的概念多、内容广、工程性强、分析方法类型多,使得学生在学习本课程时感到难度大,不易掌握。
为此,我们从总结多年从事该课程教学实践的体会出发编写本学习指导书,希望能为读者掌握本课程的基本概念、基本原理、基本电路和基本分析方法提供指导与帮助。
关于通信电路方面的教材众多,内容编排上各有千秋,为了便于读者学习,我们在编写本学习指导书时,以董在望教授主编的《通信电路原理》(第二版)作为本书的参照教材。
为阅读方便本书习题及部分参考答案中的习题和题图编号与参照教材一致。
还增加了少量习题及参考答案。
之所以选用这本教材,主要原因:一是我们在实际教学中一直采用这本教材,对教材内容比较熟悉;二是该教材作为普通高等教育“十五”国家级规划教材,并于2004年被评为北京市精品教材,有一定的代表性。
这里需要说明,虽然我们在章节安排上与参照教材相一致,但在内容选择上兼顾了其他同类教材,力图使本学习指导书有较好的适用性。
并且根据当前通信电路的发展及教学的需要做了相应的扩展,以便与其他课程衔接和为读者学习这类课程提供一定的指导。
本学习指导书共分8章,各章均由要点与教学要求、基本内容、例题分析、习题及部分参考答案四部分组成。
(1)要点与教学要求 简明扼要地说明本章中讲述的重点,并参照教育部高等院校电子信息与电气信息类基础课程教学指导委员会提出的对本课程的教学基本要求,明确指出本章内容中哪些需要重点掌握,哪些只需要一般了解,以帮助读者抓住重点,以点带面,提高学习效率。
PCB EMC 设计指导书前 言本技术规范根据国家标准GJB72-85和原邮电部标准以及国际标准系列标准编制而成。
本规范于2008年1月1日首次发布。
本规范起草单位:品石电子技术研发工作室 本规范主要起草人:叶有福 本规范批准人:电磁兼容性(EMC-Electromagnetic Compatibility),定义为:设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。
即:该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其他设备(分系统、系统),因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。
纵观国内外业界精英的做法,无一不是在产品的预研、开发阶段投入大量精力,在设计阶段开展EMC 工作,避免可能出现的电磁兼容问题。
中国品石电子研发工作室在EMC 等产品专项工程方面也开展了一系列的研究并取得一定的成绩,做出一些探索性的工作。
作为EMI 的源头,器件选型、原理设计、PCB 设计已逐渐引起重视,硬件开发人员对PCB 的EMC 设计提出了要求。
为了对PCB 的EMC 设计成果加以总结、推广,同时对一些未知的领域进行积极的探索,编制了《PCB 的EMC 设计指导书》。
文中的有些观点、建议仅仅是现有工作经验的总结,由于EMC 领域的诸多未知因素,加上编者的水平有限,错误、疏漏之处在所难免,还望大家不断批评、指正。
对于本文的任何不明白之处,以及任何有益建议请与中国品石电子技术研发工作室联系,共同探讨PCB 的EMC 设计过程中的任何实际问题。
编者总目1 目的2 范围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置2 模块划分及特殊器件的布局3 滤波4 地的分割与汇接第二部分 布线1 传输线模型及反射、串扰2 优选布线层3 阻抗控制4 特殊信号的处理5 过孔6 跨分割区及开槽的处理7 信号质量与EMC第三部分 背板的EMC设计1 背板槽位的排列2 背板的EMC设计第四部分 射频PCB的EMC设计1 板材2 隔离与屏蔽3 滤波4 接地5 布线6 其它设计考虑:第五部分 附录1 PCB 设计中的安规考虑目录1 目的2 范围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置1.1 合理的层数1.1.1 Vcc、GND的层数 1.1.2 信号层数1.2 单板的性能指标与成本要求1.3 电源层、地层、信号层的相对位置1.3.1 Vcc、GND 平面的阻抗以及电源、地之间的EMC环境问题 1.3.2 Vcc、GND 作为参考平面,两者的作用与区别 1.3.3 电源层、地层、信号层的相对位置 2 模块划分及特殊器件的布局2.1 模块划分2.1 .1 按功能划分 2 .1.2 按频率划分 2.1.3 按信号类型分 2.1.4 综合布局 2.2 特殊器件的布局 2.2.1 电源部分 2.2.2 时钟部分 2.2.3 电感线圈 2.2.4 总线驱动部分 2.2.5 滤波器件 3 滤波3.1 概述3.2 滤波器件 3.2.1 电阻 3.2.2 电感 3.2.3 电容3.2.4 铁氧体磁珠 3.2.5 共模电感 3.3 滤波电路3.3.1 滤波电路的形式3.3.2 滤波电路的布局与布线3.4 电容在PCB 的EMC 设计中的应用 3.4.1 滤波电容的种类 3.4.2 电容自谐振问题3.4.3 ESR 对并联电容幅频特性的影响 3.4.4 ESL 对并联电容幅频特性的影响 3.4.5 电容器的选择3.4.6 去耦电容与旁路电容的设计建议 3.4.7 储能电容的设计 4 地的分割与汇接 4.1 接地的含义 4.2 接地的目的 4.3 基本的接地方式 4.3.1 单点接地 4.3.2 多点接地 4.3.3 浮地4.3.4 以上各种方式组成的混合接地方式 4.4 关于接地方式的一般选取原则: 4.4.2 背板接地方式 4.4.3 单板接地方式第二部分 布线1 传输线模型及反射、串扰 1.1 概述: 1.2 传输线模型 1.3 传输线的种类1.3.1 微带线(microstrip ) 1.3.2 带状线(Stripline ) 1.3.3嵌入式微带线 1.4 传输线的反射 1.5 串扰2 优选布线层2.1 表层与内层走线的比较 2.1.1 微带线(Microstrip ) 2.1.3 微带线与带状线的比较 2.2 布线层的优先级别 3 阻抗控制3.1 特征阻抗的物理意义 3.1.1 输入阻抗: 3.1.2 特征阻抗3.1.3 偶模阻抗、奇模阻抗、差分阻抗 3.2 生产工艺对对阻抗控制的影响 3.3 差分阻抗控制3.3.1 当介质厚度为5mil 时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势 3.3.2 当介质厚度为13 mil 时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势 3.3.3 当介质厚度为25 mil 时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势 3.4 屏蔽地线对阻抗的影响3.4.1 地线与信号线之间的间距对信号线阻抗的影响 3.4.2 屏蔽地线线宽对阻抗的影响 3.5 阻抗控制案例 4 特殊信号的处理 5 过孔5.1 过孔模型5.1.1 过孔的数学模型5.1.2 对过孔模型的影响因素5.2 过孔对信号传导与辐射发射影响 5.2.1 过孔对阻抗控制的影响5.2.2 过孔数量对信号质量的影响 6 跨分割区及开槽的处理6.1 开槽的产生6.1.1 对电源/地平面分割造成的开槽 6.2 开槽对PCB 板EMC 性能的影响6.2.1 高速信号与低速信号的面电流分布 6.2.2 分地”的概念6.2.3 信号跨越电源平面或地平面上的开槽的问题 6.3 对开槽的处理6.3.1 需要严格的阻抗控制的高速信号线,其轨线严禁跨分割走线 6.3.2 当PCB 板上存在不相容电路时,应该进行分地的处理 6.3.3 当跨开槽走线不可避免时,应该进行桥接 6.3.4 接插件(对外)不应放置在地层隔逢上 6.3.5 高密度接插件的处理 6.3.6 跨“静地”分割的处理 7 信号质量与EMC7.1 EMC简介7.2 信号质量简介7.3 EMC与信号质量的相同点 7.4 EMC与信号质量的不同点 7.5 EMC与信号质量关系小结:第三部分 背板的EMC设计1 背板槽位的排列1.1 单板信号的互连要求 1.2 单板板位结构1.2.1 板位结构影响;1.2.2 板间互连电平、驱动器件的选择 2 背板的EMC设计2.1 接插件的信号排布与EMC设计 2.1.1 接插件的选型2.1.2 接插件模型与针信号排布 2.2 阻抗匹配2.3 电源、地分配2.3.1 电源分割及热插拔对电源的影响 2.3.2 地分割与各种地的连接 2.3.3屏蔽层第四部分 射频PCB的EMC设计1 板材1.1 普通板材 1.2 射频专用板材 2 隔离与屏蔽2.1 隔离 2.2 器件布局2.3 敏感电路和强辐射电路 2.4 屏蔽材料和方法 2.5 屏蔽腔的尺寸 3 滤波3.1 电源和控制线的滤波3.2 频率合成器数据线、时钟线、使能线的滤波 4 接地4.1 接地分类 4.2 大面积接地 4.3 分组就近接地 4.4 射频器件接地4.4 接地时应注意的问题 4.5 接地平面的分布 5 布线5.1 阻抗控制 5.2 转角5.3 微带线布线 5.4 微带线耦合器 5.5 微带线功分器 5.6 微带线基本元件 5.7 带状线布线5.8 射频信号走线两边包地铜皮 6 其它设计考虑:第五部分 附录1 PCB 设计中的安规考虑 1.1 引言 1.2 安全标识1.2.1 对安全标识通用准则 1.2.2 电击和能量的危险 1.2.4 可更换电池1.3 爬电距离与电气间隙 1.4 涂覆印制板1.4.1 PCB 板的机械强度1.4.2 印制板材料的阻燃等级 1.4.3 热循环试验与热老化试验 1.4.4 抗电强度试验 1.4.5 耐划痕试验 1.5 布线和供电工作室技术规范1 目的本指导书旨在指导PCB 的EMC 设计,将电路EMC 设计要求在PCB 中得以实现。
2009级电子信息科学与技术专业课程教学大纲物理学与电子信息工程系编制2009年09月目录《计算机应用技术基础》教学大纲 (4)《复变函数与积分变换》教学大纲 (9)《数学物理方程》教学大纲 (12)《电路分析基础》教学大纲 (16)《模拟电路》课程教学大纲 (21)《数字逻辑电路》课程教学大纲 (26)《信号与系统》课程教学大纲 (31)《电磁场与电磁波》课程教学大纲 (35)《C语言程序设计》课程教学大纲 (39)《Matlab语言》课程教学大纲 (49)《工程图学》课程教学大纲 (53)《专业英语》课程教学大纲 (56)《专业文献检索》课程教学大纲 (61)《新技术讲座》课程教学大纲 (64)《高频电路》课程教学大纲 (66)《数据结构与算法》课程教学大纲 (75)《通信原理》课程教学大纲 (85)《硬件描述语言设计》课程教学大纲 (90)《微机原理与应用》课程教学大纲 (102)《单片机原理与接口技术》课程教学大纲 (108)《计算机网络技术》课程教学大纲 (115)《数字信号处理》课程教学大纲 (121)《传感器原理及应用》课程教学大纲 (128)《语音信号处理》课程教学大纲 (134)《数字图像处理》课程教学大纲 (139)《DSP技术与应用》课程教学大纲 (143)《SoPC原理及应用》课程教学大纲 (149)《DSP课程设计》教学大纲 (153)《实时操作系统》课程教学大纲 (163)《面向对象程序设计》课程教学大纲 (169)《嵌入式系统》课程教学大纲 (176)《互动多媒体技术》课程教学大纲 (181)《数据库开发技术》课程教学大纲 (186)《软件工程》课程教学大纲 (194)《嵌入式系统课程设计》教学大纲 (201)《传感器原理及应用》课程教学大纲 (204)《自动控制原理》课程教学大纲 (209)《计算机控制技术》课程教学大纲 (213)《电子系统设计》课程教学大纲 (216)《可编程逻辑控制原理与设计》课程教学大纲 (221)《数字信号处理》课程教学大纲 (224)《电子系统设计课程设计》教学大纲 (230)《计算机应用技术基础》教学大纲课程代号:11110010总学时: 75 (讲授/理论 30 学时,上机/课外实践 45 学时)适用专业:电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术先修课程:计算机应用技术基础、C程序设计一、本课程地位、性质和任务《计算机软件技术基础》课程是针对电子科学与技术专业本科生的需要,讲授计算机软件的基本概念、方法和实用技术,通过本课程的学习,学生能掌握有关算法设计、实用程序设计、数据库系统原理和软件工程的基本概念和方法,并理解操作系统的原理。
市场数据(人民币)市场优化平均市盈率18.90 国金仪器仪表指数2012 沪深300指数3721 上证指数2974 深证成指10522 中小板综指11045满在朋分析师 SA C 执业编号:S1130522030002 manzaipeng @ 李嘉伦 分析师 SA C 执业编号:S1130522060003lijialun @示波器:行业空间超百亿,进口替代加速 行业观点 ⏹ 示波器被誉为“电子工程师之眼”,核心指标为带宽和采样率。
示波器是一种精确复现信号电压随时间变化的仪器,能够对于各种波形参数进行测量和分析,带宽和采样率为数字示波器的核心指标;其中带宽决定了示波器所能检测信号的频率范围,而采样率决定了信号采样的频次。
⏹ 上游芯片为示波器行业核心壁垒,国内外厂商示波器性能差距大。
通过分析示波器的工作原理后,我们发现放大器芯片、ADC 芯片和FGPA 芯片决定了示波器的带宽和采样率两大核心指标。
海外厂商通过迭代芯片材料、研发新技术打破数字示波器带宽和采样率上限,根据《示波器最新技术进展及发展趋势》论文显示,是德科技、力科、泰克三家海外头部厂商示波器产品最高带宽分别达到110GHz 、100GHz 和30GHz ;受制于上游芯片环节的技术壁垒,国产厂商数字示波器的芯片主要以进口为主,国产示波器产品主要集中在4GHz 及以下的低带宽市场,与海外高端竞品存在较大性能差距。
⏹ 示波器细分赛道市场空间超百亿,高端市场空间更大。
根据 Imarc 预测,2021年全球数字示波器市场规模约为135 亿元,并有望在 2027 年突破190 亿元,2021-2027年行业CAGR 为5.1%,有望维持稳定增长。
按照带宽进行分类,带宽在 4GHz 以下的示波器市场份额仅为10%,而带宽在13GHz 以上的示波器市场份额达到70%,高带宽数字示波器具有更大市场规模,海外厂商凭借着示波器的高带宽优势,垄断行业多数市场份额。
单模光纤的基模计算课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子0902 指导教师:洪建勋工作单位:信息工程学院题目: 单模光纤的基模计算初始条件:计算机、beamprop软件要求完成的主要任务:1、课程设计工作量:2周2、技术要求:(1)学习beamprop软件。
(2)设计一个单模光纤,分析单模光纤的电磁场分布,并研究输入光波波长、纤芯折射率、纤芯半径对单模光纤传输模式的影响。
(3)对单模光纤的电磁场分布和传输模式进行beamprop软件仿真工作。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:2012.6.25做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。
2012.6.25-6.28学习beamprop软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。
2012.6.29-7.5对单模光纤进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。
2012.7.6提交课程设计报告,进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................ I I1 绪论 (1)2 光纤概述 (2)2.1 光纤基本介绍 (2)2.1.1 光纤的结构 (2)2.1.2 光纤的分类 (2)2.2 光纤的波动理论分析 (5)3 单模光纤 (7)3.1 单模传输的条件 (7)3.2 单模光纤的特性参数 (7)3.2.1 衰减系数 (7)3.2.2 色散系数 (7)3.2.3 模场直径 (8)3.2.4 截止波长 (9)4 Beamprop介绍 (10)5 软件仿真 (11)5.1 软件参数设置 (11)5.2 软件仿真及结果分析 (14)5.2.1 单模光纤的电磁场分布 (14)5.2.2 输入光波长对单模光纤模式的影响 (15)5.2.3 折射率对单模光纤模式的影响 (17)5.2.4 纤芯半径对单模光纤模式的影响 (18)6 心得体会 (20)参考文献 (21)摘要光纤通信是利用光导纤维来传输光波信号。
第2章信息的概念与描述任何一门科学都有它自己的基本概念。
传统科学的基本概念是物质与能量,信息科学的基本概念是信息。
信息,既是信息科学的出发点,也是它的归宿。
具体来说,信息科学的出发点是认识信息的本质和它的运动规律;它的归宿则是利用信息来达到某种具体的目的。
对信息的认识越透彻,对信息的利用就会越充分、越合理;对信息的概念把握得越深刻,信息科学本身的根基就越牢固、越扎实。
不过,由于信息科学刚刚从经验的母体中脱胎出来,人们对信息的理解和认识还远未达到炉火纯青的地步。
例如,到目前为止,关于信息的种种不同的定义已在百种以上,这本身就说明,信息概念还没有得到最后的澄清。
自然,在这些种种不同的定义中,有不少是有意义的探索,但是也有一些是主观的臆想和肤浅的推断。
为了去伪存真,为了在比较中探求信息的裨,本章首先介绍一些浒的信息“定义”。
在此基础上,阐明本书作者对信息的理解,给出信息的基本定义体系。
接着,论述信息的主要性质、特征、分类与描述。
最后,简要介绍围绕信息问题所展开的一些重要的哲学论争。
我们期望,通过本章的讨论和分析,读者将能对信息的定义、本质和描述方法获得比较清晰和系统的认识,以便为后面各章的讨论打下坚实的基础。
§2.1信息的定义本节将通过对比和分析的方法来澄清对于信息的认识,以便建立科学的信息概念,从定性和定量两方面来把握信息的实质。
§2.1.1关于信息的若干流行说法前已提及,到目前为止,围绕信息定义所出现的流行说法已不下百种。
这里引述了其中一些比较典型、比较有代表性的说法供读者分析和思考,希望读者在领略前人的各种思路的同时,去粗取精、去伪存真,以寻求更全面更深刻的认识。
(1)信息就是信息,既不是物质也不是能量。
(2)信息是事物之间的差异。
(3)信息是集合的变异度。
(4)信息是一种场。
(5)信息是系统的复杂性。
(6)信息是一种关系。
(7)信息是事物相互作用的表现形式。
(8)信息是事物联系的普遍形式。
Saturnlab 电力电子模型开发与实训系统实验指导说明书一、概述1.1系统开发背景为了支持高校电力电子和半实物仿真的教学,优利德科技携手南京研旭特推出了功率级控制快速原型开发与实训系统,该系统可以满足电气工程、电力电子、自动化和控制科学等工科学科相关的教学与科研需求。
系统提供给学生从电路原理,电路构建,到Simunlnk模型设计以及仿真,直至最后实际功率电路验证等一整套学习过程。
这样学生可以首先了解理论层,然后通过离线仿真对理论层加深理解,进而再对实际硬件进行控制,获得真实的控制数据。
让学生更加清晰的了解理论、仿真与实际硬件控制的关系。
针对基础教学方面,本系统提供了基本的实验例程,可以完成《电力电子技术基础》、《电机与拖动基础》、《自动控制原理》等课程的相关基础实验。
实验例程从基础的电路原理介绍、Simulink搭建仿真模型、实际硬件控制等层次入手,由浅入深,循序渐进的指导学生。
针对进阶科研方面,本系统可以完成《电力电子系统建模与控制》、《新能源发电技术》、《电机拖动自控系统》等课程的相关实验。
相比基础性实验,进阶性实验着点于综合性控制,优化性控制,创新性控制等。
1.2 系统组成与功能系统硬件主要由直流电源、交流电源、直流负载、交直流功率计、高精度数字示波器、快速原型控制器(简称RCP)、桌面型电力电子模组(PEBB)、主电路拓扑及接口及PC机。
系统软件主要使用Matlab,组态监控软件。
图1.2.1 系统组成图图1.2.1为系统组成图,按图中所示说明逐一介绍:高精度数字荧光示波器:示波器主要用于测量硬件控制过程中各个节点数据,方便用户查看、分析控制结果。
电力电子功率模组:多功能桌面型电力电子功率转换平台,采用积木式搭建形式,将功率转换电路中的电感,电容,功率开关等器件方便的组合在一起,形成电力电子积木PEBB(PowerElectronics Building Block)。
目前主推Boost/BUCK+单相全桥两级拓扑,因为此类拓扑除了包含了常用的标准拓扑外,还具有工作条件易满足,操作更加安全等特点。
信号Signal
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。
信号是运载消息的工具,是消息的载体。
从广义上讲,它包含光信号、声信号和电信号等。
按照实际用途区分,信号包括电视信号、广播信号、雷达信号,通信信号等;按照所具有的时间特性区分,则有确定性信号和随机性信号等。
信号是运载消息的工具,是消息的载体。
从广义上讲,它包含光信号、声信号和电信号等。
例如,古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟,向远方军队传递敌人入侵的消息,这属于光信号;当我们说话时,声波传递到他人的耳朵,使他人了解我们的意图,这属于声信号;
遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等,都可以用来向远方表达各种消息,这属电信号。
人们通过对光、声、电信号进行接收,才知道对方要表达的消息。
分类
对信号的分类方法很多,信号按数学关系、取值特征、能量功率、处理分析、所具有的时间函数特性、取值是否为实数等,可以分为确定性信号和非确定性信号(又称随机信号)、连续信号和离散信号(即模拟信号和数字信号)、能量信号和功率信号、时域信号和频域信号、时限信号和频限信号、实信号和复信号等。
模拟信号和数字信号:
模拟信号是指信号波形模拟着信息的变化而变化,其主要特征是幅度是连续的,可取无限多个值;而在时间上则可连续,也可不连续。
如图2所示。
数字信号是指不仅在时间上是离散的,而且在幅度上也是离散的,只能取有限个数值的信号。
如电报信号,脉冲编码调制(PCM,Pulse Code Modulation)信号等都属于数字信号。
二进制信号就是一种数字信号,它是由“1”和“0”这两位数字的不同的组合来表示不同的信息。
人们依据在通信系统中传送的是模拟信号还是数字信号,把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。
如果送入传输系统的是模拟信号,则这种通信方式为模拟通信。
如今所使用的大多数电话和广播、电视系统都是采用的模拟通信方式。
如果把模拟信号经过抽样、量化、编码后变换成数字信号后再进行传送,那么这种通信方式就是数字通信。
和模拟通信相比,数字通信虽然占用信道频带较宽,但它具有抗干扰能力强,无噪声积累,便于存储、处理和交换,保密性强,易于大规模集成,实现微型化等优点,正越来越得到广泛的应用。
模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。
计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。
但是更具应用发展前景的是数字信号。
数字基带信号
数字信号在送到信道上进行传输前,应转换成适合于信道传输的码型。
数字基带信号是未经调制的电信号。
下面介绍一些常用的二进制数字基带信号的码型。
如图3(a)所示,在这种
二元码中,用正极性脉冲(也可用负极性脉冲)表示信息“1”,用低电平(常为零电平)表示“0”,在整个码元期间电平保持不变。
铁路信号
“铁路信号”是铁路部门为保证列车运行安全和提高运输效率而形成的一门学科。
建国后,特别是1958年以来,铁道部所属的有关院校如北京铁道学院(现北方交通大学)及上海铁道学院等的电信系都设置了“信号”专业,为我国的铁路信号事业培养了大批的专门人才。
铁路信号主要研究如何把“车站联锁”“集中”起来由车站值班员统一操控,以及如何实施单线或复线区间的“闭塞”,以防止列车迎面相撞或追尾,因之“信号”学科包括了信号、集中和闭塞三个方面,简称为“信集闭”。
信号是指示列车运行及调车作业的命令,有关行车人员必须严格执行。
铁路信号分为视觉信号和听觉信号。
视觉信号又分昼间、夜间及昼夜通用信号。
视觉信号的基本颜色:
红色——停车;
黄色——注意或减低速度;
绿色——按规定速度运行。
听觉信号:号角、口笛、响墩发出的音响和机车、轨道车的鸣笛声。
铁路信号按信号机是否可移动又可分为固定信号、移动信号和手信号。
按停车信号的显示意义可分为绝对信号和非绝对信号(亦称容许信号)两种。
绝对信号是指当显示停止运行的信号时,列车、调车必须无条件遵守的信号显示。
进站、出站、进路和通过信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时,均视为停车信号。
接近信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时,均视为
进站信号机为关闭状态。
装有容许信号的通过信号机,显示停车信号时,准许铁路局规定停车后起动困难的货物列车,在该信号机前不停车,以最高不超过20 km/h,运行到次一通过信号机,按其显示的要求运行。
边沿特性
快速的信号切换时间(边沿速率)将导致回流、串扰、阻尼振荡(振铃)及反射等问题的增加。
信号的边沿速率与信号的工作频率是两个不同的概念,高的边沿速率不一定是高的频率。
例如在实际的应用中,可能系统的工作频率并不高。
但如果信号的上升速率过快的话,将会产生较大振铃现象,同样会带来信号完整性的问题。
当振铃信号达到器件所能容忍的极限值时会使器件内部的半导体特性发生变化(电子迁移)、器件发热及功耗加大等现象,造成系统的可靠性降低,并且较快的边沿速率其功耗也越大。