第0章 緒論

0.1 信號(hào)與系統(tǒng)

消息是待傳送的一種以收、發(fā)雙方事先約定的方式組成的符號(hào)，包括語言、文字、圖像、數(shù)據(jù)等。

信息是消息的內(nèi)容。人們關(guān)注消息的目的是為了獲取和利用其中包含的信息。

信號(hào)是運(yùn)載消息的工具，是消息的載體。通常體現(xiàn)為隨若干變量而變化的某種物理量，例如光信號(hào)、聲信號(hào)和電信號(hào)等。古代人利用點(diǎn)燃烽火臺(tái)而產(chǎn)生的滾滾狼煙，向遠(yuǎn)方傳遞敵人入侵的消息，這屬于光信號(hào)；上課的鈴聲，傳達(dá)著上課時(shí)間到了的信息，這屬于聲信號(hào)；遨游于太空中的各種無線電波、暢通無阻的電話網(wǎng)中的電流等，都可以用來向遠(yuǎn)方傳遞各種消息，這屬于電信號(hào)。把消息變換成適合信道傳輸?shù)奈锢砹浚绻庑盘?hào)、電信號(hào)、聲信號(hào)和生物信號(hào)等，人們通過對(duì)光、聲、電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與接收，才知道對(duì)方要傳達(dá)的消息。

對(duì)信號(hào)分類的方法有很多，信號(hào)按數(shù)學(xué)關(guān)系、取值特征、能量功率、處理分析、所具有的時(shí)間函數(shù)特性、取值是否為實(shí)數(shù)等，可以分為確定性信號(hào)和非確定性信號(hào)、連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)、能量信號(hào)和功率信號(hào)、時(shí)域信號(hào)和頻域信號(hào)、時(shí)限信號(hào)和頻限信號(hào)、實(shí)信號(hào)和復(fù)信號(hào)等。

總而言之，信號(hào)是消息的物理體現(xiàn)。在通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)傳輸?shù)氖切盘?hào)，但本質(zhì)內(nèi)容是消息。消息包含在信號(hào)之中，信號(hào)是消息的載體。通信的結(jié)果是消除或部分消除不確定性，從而獲得信息。

信號(hào)的波形特征包括：信號(hào)形狀、信號(hào)幅度、周期性信號(hào)的周期、脈沖信號(hào)的寬度和幅度及信號(hào)邊沿變化的快慢等。

系統(tǒng)是由若干相互作用和相互依賴的事物組合而成的，具有特定功能的整體。如收音機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)、全球定位系統(tǒng)、雷達(dá)、通信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)等都可以看作系統(tǒng)，它們所傳送的語音、音樂、圖像、文字等都可以看作信號(hào)。

圖0-1 信號(hào)與系統(tǒng)

信號(hào)與系統(tǒng)的概念常常緊密地聯(lián)系在一起，如圖0-1所示。信號(hào)是指系統(tǒng)的輸入和輸出，系統(tǒng)用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換、處理。信號(hào)要由不同的系統(tǒng)來產(chǎn)生、發(fā)送、接收、儲(chǔ)存和處理；不同的系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不同的信號(hào)；不同的信號(hào)要由不同的系統(tǒng)來適應(yīng)，所以必須了解和掌握系統(tǒng)的特性。

電系統(tǒng)具有特殊的重要地位，某個(gè)電路從輸入到輸出是為了完成某種功能，如微分電路、積分電路、放大電路，也可以稱為系統(tǒng)。在電子技術(shù)領(lǐng)域中，系統(tǒng)、電路、網(wǎng)絡(luò)三個(gè)名詞在一般情況下可以通用。