通信系统的组成
第一章 通信概述
模块1 通信系统的组成（ZY3200101001）
【模块描述】本模块包含通信系统的基本组成。通过对通信系统模型、模拟通信和数字通信系统的模型及其优缺点的介绍，掌握通信系统的基本组成及特点。
本模块还介绍了电力系统通信设备连接情况。 【正文】
一、通信系统模型
通信的目的是传输消息。消息包括符号、文字、话音、音乐、图片、数据、影像等形式。基本的点对点通信都是将消息从发送端通过某种信道传递到接收端。这种通信系统可由图ZY3200101001-1中的模型加以概括。发送端的作用是把各种消息转换成原始电信号。为了使原始信号适合在信道上传输，需要对原始信号进行某种变换，然后再送入信道。信道是信号传输的通道。接收端的作用是从接收到的信号中恢复出相应的原始信号，再转换成相应的消息。图中所示的噪声源是信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。
图ZY3200101001-1通信系统的简化模型
二、模拟通信和数字通信
可以将各种不同的消息分成数字消息（离散消息）和模拟消息（连续消息）两大类。数字消息是指消息的状态是可数的或离散型的，如：符号、文字或数据等。模拟消息是指消息的状态是连续变化的，如：连续变化的语音、图像等。
为了传递消息，各种消息需要转换成电信号，消息和电信号之间必须建立单一的对应关系，这样在接收端才能准确地还原出原来的消息。通常，消息被载荷在电信号的某一参量上，如果电信号的该参量携带着离散消息，则该参量是离散取值的，这样的信号就称为数字信号。如果电信号的该参量是连续取值的，这样的信号就称为模拟信号。按照信道中传输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。
在通信过程中，也可以先将模拟信号变换成数字信号，经数字通信方式传输到接收端，再将数字信号反变换成模拟信号。数字通信与模拟通信相比，更加适应对通信技术越来越高的要求。数字通信的优点主要表现在以下几个方面：数字传输抗干扰能力强，尤其在中继时可以消除噪声的积累；传输差错可以控制，改善了传输质量；便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；数字信号易于做高保密性的加密处理；数字通信可以综合传递各种消息，增强通信系统的功能。
图ZY3200101001-2 模拟通信系统模型
三、模拟通信与数字通信系统模型
模拟通信系统需要两种变换。首先，发送端的连续消息需要变换成原始电信号，接收端收到的信号需要反变换成原连续消息。第二种变换是将原始电信号变换成适合信道传输的信号，接收端需进行反变换。这种变换和反变换通常被称为调制和解调。调制后的信号称为已调信号或频带信号，将发送端调制前和接收端解调后的信号（即原始电信号）称为基带信号。模拟通信系统模型如图ZY3200101001-2所示。
数字通信中强调已调参量与基带信号之间的一一对应；数字信号传输差错可以控制，这需要通过差错控制编码等手段来实现，因此在发送端需要增加一个编码器，而在接收端需要一个相应的解码器；当需要保密时，需要在发送端加密，在接收端解密。
点对点的数字通信系统模型如图ZY3200101001-3所示。
图ZY3200101001-3数字通信系统模型
数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的系统频带换来的。以电话为例，一路模拟电话通常只占据4kHz 带宽，而一路传输质量相同的数字电话要占用数十千赫兹的带宽。
图ZY3200101001-4电力通信信号流程图
四、电力系统通信设备连接
图ZY3200101001-4表示出电力系统通信中常用设备的连接情况。通过音配架实现音频信号的连接；PCM 的主要功能是将音频信号汇接成2M 信号或将2M 信号解复用成音频信号；通过数配架实现2M 信号的连接；光端机的主要功能是将2M 信号或以太网信号汇接成光信号或将光信号解复用2M 信号或以太网信号；通过光配架实现光信号的连接。远动、继电保护等设备可能分别提供64K 、2M 、以太网（RJ45）或光接口。
【思考与练习】
1．什么是模拟通信？什么是数字通信？ 2．什么是频带信号？什么是基带信号？ 3．电力系统设备提供通信端口有哪些类型？