通訊原理 - 導論
“通訊”一詞源自拉丁語“commūnicāre”，意為“分享”。通訊是資訊交換的基本步驟。
例如，搖籃裡的嬰兒透過哭聲來表達她需要母親。牛在遇到危險時會大聲哞叫。一個人藉助語言進行交流。溝通是分享的橋樑。
通訊可以定義為透過言語、行動、符號等方式在兩個人或兩個人以上之間交換資訊的過程。
通訊的必要性
對於任何生物來說，在共同存在的情況下，都會產生交換資訊的必要性。無論何時出現交換資訊的需要，都應該存在某種通訊手段。雖然通訊手段可以是任何東西，例如手勢、符號、象徵或語言，但通訊的必要性是不可避免的。
語言和手勢在人類交流中發揮著重要作用，而聲音和動作對於動物交流則很重要。然而，當需要傳達某些資訊時，必須建立通訊。
通訊系統的組成部分
任何提供通訊的系統都包含三個重要的基本部分，如下圖所示。
傳送方是傳送資訊的人。它可以是傳送訊號的發射站。
通道是資訊訊號傳輸到達目的地的媒介。
接收方是接收資訊的人。它可以是接收傳輸訊號的接收站。
什麼是訊號？
透過手勢、聲音、動作等方式傳遞資訊，可以稱為訊號傳遞。因此，訊號可以是傳輸某些資訊的能量源。此訊號有助於在傳送方和接收方之間建立通訊。
在通訊系統中，傳輸一定距離以傳遞資訊的電脈衝或電磁波可以稱為訊號。
根據其特性，訊號主要分為兩種型別：模擬訊號和數字訊號。模擬訊號和數字訊號進一步分類，如下圖所示。
模擬訊號
表示時間變化量的連續時間變化訊號可以稱為模擬訊號。此訊號會根據表示它的量的瞬時值隨時間不斷變化。
示例
讓我們考慮一個水龍頭，它在一個小時內（早上 6 點到 7 點）將一個 100 升容量的水箱裝滿。水箱的填充部分隨時間變化而變化。這意味著，15 分鐘後（早上 6:15），水箱的四分之一被填滿，而在早上 6:45，水箱的 3/4 被填滿。
如果嘗試根據變化的時間繪製水箱中水量的變化部分，它將如下圖所示。
由於此影像中顯示的結果會根據時間變化（增加），因此可以將此隨時間變化的量理解為模擬量。圖中用傾斜線表示此條件的訊號是模擬訊號。基於模擬訊號和模擬值的通訊稱為模擬通訊。
數字訊號
本質上是離散的或形式上不連續的訊號可以稱為數字訊號。此訊號具有單獨表示的單個值，這些值不基於先前值，就像它們是在特定時間點匯出的。
示例
讓我們考慮一個有 20 名學生的教室。如果在一週內繪製他們的出勤情況，它將如下圖所示。
在此圖中，值是分別說明的。例如，星期三的班級出勤率為 20，而星期六為 15。這些值可以單獨或離散地考慮，因此稱為離散值。
只有 1 和 0 的二進位制數字大多稱為數字值。因此，表示 1 和 0 的訊號也稱為數字訊號。基於數字訊號和數字值的通訊稱為數字通訊。
週期訊號
任何在一段時間內重複其模式的模擬或數字訊號都稱為週期訊號。此訊號的模式重複延續，並且易於假設或計算。
示例
如果我們考慮工業中的機器，則一個接一個發生的流程是一個連續且重複的過程。例如，採購和分級原材料、分批加工材料、一個接一個地包裝一批產品等，會重複遵循一定的程式。
無論考慮模擬還是數字，此類過程都可以用圖形表示如下。
非週期訊號
任何在一段時間內不重複其模式的模擬或數字訊號都稱為非週期訊號。此訊號的模式持續存在，但模式不重複，因此不容易假設或計算。
示例
如果考慮一個人的日常生活，它包括許多型別的需要不同時間間隔來完成的不同工作。時間間隔或工作不會持續重複。例如，一個人不會從早到晚持續刷牙，而且時間間隔也相同。
無論考慮模擬還是數字，此類過程都可以用圖形表示如下。
通常，通訊系統中使用的訊號本質上是模擬訊號，根據需要以模擬方式傳輸或轉換為數字訊號後傳輸。
但是，為了使訊號能夠傳輸到遠處，不受任何外部干擾或噪聲疊加的影響，並且不會衰減，它必須經歷一個稱為調製的過程，這將在下一章中討論。