訊號基礎知識

　　訊號是運載訊息的工具，是訊息的載體。那麼你對訊號瞭解多少呢?以下是由小編整理關於訊號 知識的內容，希望大家喜歡!

　　訊號是訊息載體

　　訊號***也稱為訊號***是運載訊息的工具，是訊息的載體。從廣義上講，它包含光訊號、聲訊號和電訊號等。例如，古代人利用點燃烽火臺而產生的滾滾狼煙，向遠方軍隊傳遞敵人入侵的訊息，這屬於光訊號;當我們說話時，聲波傳遞到他人的耳朵，使他人瞭解我們的意圖，這屬於聲訊號;遨遊太空的各種無線電波、四通八達的電話網中的電流等，都可以用來向遠方表達各種訊息，這屬電訊號。人們通過對光、聲、電訊號進行接收，才知道對方要表達的訊息。

　　訊號的分類

　　對訊號的分類方法很多，訊號按數學關係、取值特徵、能量功率、處理分析、所具有的時間函式特性、取值是否為實數等，可以分為確定性訊號和非確定性訊號***又稱隨機訊號***、連續訊號和離散訊號***即模擬訊號和數字訊號***、能量訊號和功率訊號、時域訊號和頻域訊號、時限訊號和頻限訊號、實訊號和覆信號等。

　　訊號的邊沿速率

　　訊號的邊沿速率是訊號沿變化的響應時間，通常用訊號的上升時間和下降時間來度量，如圖所示。器件的輸出驅動電流和訊號的介面標準等都會影響該引數。由於器件的速度在不斷提高，所以可能導致差模電流增大，發生串擾和阻尼振盪***振鈴***。

　　訊號的邊沿特性

　　快速的訊號切換時間***邊沿速率***將導致迴流、串擾、阻尼振盪***振鈴***及反射等問題的增加。訊號的邊沿速率與訊號的工作頻率是兩個不同的概念，高的邊沿速率不一定是高的頻率。例如在實際的應用中，可能系統的工作頻率並不高。但如果訊號的上升速率過快的話，將會產生較大振鈴現象，同樣會帶來訊號完整性的問題。當振鈴訊號達到器件所能容忍的極限值時會使器件內部的半導體特性發生變化***電子遷移***、器件發熱及功耗加大等現象，造成系統的可靠性降低，並且較快的邊沿速率其功耗也越大。

　　訊號的邊沿速率與器件的輸出強度***輸出驅動電流***有直接的關係，過強的輸出驅動電流除了能夠提高訊號的邊沿速率之外，還會對周圍的器件及傳輸線造成干擾***Crosstalk***。因此對電磁相容性***EMI***非常敏感的系統，訊號邊沿速率是重點需要考慮的，而系統的時鐘頻率反而放在第二位考慮。

　　虛擬訊號與數字訊號的裝換

　　***1***模擬訊號與數字訊號

　　不同的資料必須轉換為相應的訊號才能進行傳輸：模擬資料一般採用模擬訊號***AnalogSignal***，例如用一系列連續變化的電磁波***如無線電與電視廣播中的電磁波***，或電壓訊號***如電話傳輸中的音訊電壓訊號***來表示;數字資料則採用數字訊號***DigitalSignal***，例如用一系列斷續變化的電壓脈衝***如我們可用恆定的正電壓表示二進位制數1，用恆定的負電壓表示二進位制數0***，或光脈衝來表示。當模擬訊號採用連續變化的電磁波來表示時，電磁波本身既是訊號載體，同時作為傳輸介質;而當模擬訊號採用連續變化的訊號電壓來表示時，它一般通過傳統的模擬訊號傳輸線路***例如電話網、有線電視網***來傳輸。當數字訊號採用斷續變化的電壓或光脈衝來表示時，一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通訊雙方連線起來，才能將訊號從一個節點傳到另一個節點。

　　***2***模擬訊號與數字訊號之間的相互轉換

　　模擬訊號和數字訊號之間可以相互轉換：模擬訊號一般通過PCM脈碼調製***PulseCodeModulation***方法量化為數字訊號，即讓模擬訊號的不同幅度分別對應不同的二進位制值，例如採用8位編碼可將模擬訊號量化為2^8=256個量級，實用中常採取24位或30位編碼;數字訊號一般通過對載波進行移相***PhaseShift***的方法轉換為模擬訊號。計算機、計算機區域網與都會網路中均使用二進位制數字訊號，在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進位制數字訊號，也有由數字訊號轉換而得的模擬訊號。但是更具應用發展前景的是數字訊號。

　　鐵路訊號

　　“鐵路訊號”是鐵路部門為保證列車執行安全和提高運輸效率而形成的一門學科。建國後，特別是1958年以來，鐵道部所屬的有關院校如北京鐵道學院***現北方交通大學***及上海鐵道學院等的電信系都設定了“訊號”專業，為我國的鐵路訊號事業培養了大批的專門人才。鐵路訊號主要研究如何把“車站聯鎖”“集中”起來由車站值班員統一操控，以及如何實施單線或複線區間的“閉塞”，以防止列車迎面相撞或追尾，因之“訊號”學科包括了訊號、集中和閉塞三個方面，簡稱為“信集閉”。

　　訊號是指示列車執行及調車作業的命令，有關行車人員必須嚴格執行。

　　鐵路訊號分為視覺訊號和聽覺訊號。

　　視覺訊號又分晝間、夜間及晝夜通用訊號。

　　視覺訊號的基本顏色：

　　紅色——停車;

　　黃色——注意或減低速度;

　　綠色——按規定速度執行。

　　聽覺訊號：號角、口笛、響墩發出的音響和機車、軌道車的鳴笛聲。

　　鐵路訊號按訊號機是否可移動又可分為固定訊號、移動訊號和手訊號。

　　按停車訊號的顯示意義可分為絕對訊號和非絕對訊號***亦稱容許訊號***兩種。絕對訊號是指當顯示停止執行的訊號時，列車、調車必須無條件遵守的訊號顯示。進站、出站、進路和通過訊號機的燈光熄滅、顯示不明或顯示不正確時，均視為停車訊號。接近訊號機的燈光熄滅、顯示不明或顯示不正確時，均視為進站訊號機為關閉狀態。裝有容許訊號的通過訊號機，顯示停車訊號時，准許鐵路局規定停車後起動困難的貨物列車，在該訊號機前不停車，以最高不超過20km/h，執行到次一通過訊號機，按其顯示的要求執行。

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