关于模拟信号，数字信号，电磁波，基带传输的一点点感悟

本文是我学习了模拟信号，数字信号之后的一点点学习反思，不作为权威参考文献，有不当的地方请指出，本人虚心学习

模拟信号就是在时间和幅度上都连续的信号，我们现在常见的车里的调频收音机天线接收到的信号，收音机里面处理的信号都是模拟信号，收音机很便宜，天线接收到模拟信号后，直接送到扩音器就可以使得扩音器发出声音了，不需要复杂的模数转换模块。

数字信号是在时间或幅度上离散的信号，比如计算机内部处理的信号都是数字信号，最简单的，当我们在键盘上敲击一个按键时，按键产生一个电脉冲，这个脉冲信号经计算机的内部电路被传送到主板，进而传送到cpu，这个过程所产生的信号、系统处理的信号，都是数字信号，这个数字信号非常简单，就是一个脉冲。

既然收音机天线接收到的信号是模拟信号，该信号是通过电磁波传输而来的，是不是说明电磁波只能传输模拟信号呢？其实如果问了这个问题，相当于我们对于数字信号、模拟信号的理解稍微有一点偏差，或者有一点钻牛角尖了。

讲道理，电磁波本身可以简单看作是特定频率、载波、相位的正弦波，而正弦波本身就是连续的信号，可以看作是模拟信号。如果希望计算机产生的数字信号能够通过自由空间中的电磁波传输给接收端，那么数字信号肯定是要调制到某个特定频率、载波、相位的电磁波上进行传播的，这时，我们可以认为，我们用电磁波传输的是数字信号，也可以认为，自由空间中传输的信号（严格来说）是模拟信号。在早期拨号上网的阶段，计算机产生的数字信号是没法直接使用模拟的电话线路进行传输的，需要使用调制解调器，将数字信号进行调制，这里的调制包括调幅，调频，调相，这时实际上是将数字信号变成模拟信号，使其适合在模拟通信系统中进行传输，那么电话线路上传输的信号是模拟信号，但是，信号本身携带的数据其实是数字数据。

移动通信进入2G到现在的5G以来，为了获得较高的数据传输速率，信道带宽一般都会给的比较宽，手机本身所产生的数据都是数字数据，要想让数字数据进行传输，要将数字数据调制到高频载波上，这个过程就是调制，也就是上面说的调频、调幅或调相（这里可能不准确，应该叫移频键控，移幅键控，移相键控），这里准确来说也是将数字信号转换成了模拟信号以便在自由空间中传输，但是实际上高频载波所携带的数据仍然是数字数据，所以如果非要定义自由空间中高频载波传输的是模拟信号还是数字信号，要看问的是什么，如果问的是携带信号的载波本身，那应该是模拟的，如果问的是从发送到接收（例如，从移动台到基站）的整个系统，应该是数字通信系统，因为只有在自由空间中传输的时候才是模拟形式的，其他模块都是数字的。

至于基带传输，包含数字基带传输和模拟基带传输。数字基带传输例如键盘按键，按下按键，电脉冲不需要进行处理就可以一直传送到cpu进行处理，模拟基带传输，例如以太网，这里以太网上传输的是数字基带还是模拟基带信号其实我也不是十足的确定。如果非要单独用示波器去看双绞线上的电信号，那肯定是模拟的，因为你看到的是连续的正弦波，但是这个正弦波是可以直接对应到比特位的，比如10个码元间隔对应10个比特位，也就对应了10个离散的信息比特，这里也可以认为信息是数字的，离散的，以比特形式存在的，但是具体到信道上传输时，传输的电信号又是模拟的、连续的，信号和信息不一样，信息是一个概念，需要一个载体，即信号，数字信息到模拟电信号的过程是基带码型，例如EZ，NRZ，NRZI等，从数字信息到模拟电信号要经过码型转换，从模拟电信号到数字信息，要经过判决器，也就是说，你如果用示波器看到双绞线上传输的波形，直接用判决器就可以判决出对应的数字比特位。