传输损伤

在任何传输系统中，由于各种传输损伤的存在，可能接收到的信号与传输信号并不完全一样。就模拟信号而言，这些损伤降低信号的质量。对于数字信号则会导致比特差错，比如二进制的1变成了二进制的0，或者反过来。

最重要的损伤有：  衰减和衰减失真  时延失真  噪声

一、 衰减

在任何传输媒体上传输的信号，随着传输距离的增长，信号强度会不断减弱。对导向媒体来说，这种强度的减弱，或者称为衰减，通常是呈指数级变化的，因此常常可表示为单位距离的常数分贝值。对于非导向媒体，衰减是距离的复杂函数，并与大气的成分有关。由于衰减的存在，传输工程需要有三方面的考虑。第一，接收到的信号必须有足够的强度，这样接收器中的电路才能检测到信号。第二，信号电平必须比噪声电平高某个程度，这样接收到的数据才没有差错。第三，衰减随频率的变化而不同。

第一个和第二个问题只要注意信号强度并使用放大器及转发器就可以解决。对于点对点的链接，发送器的信号应当足够强，使接收器能够分辨信号，但也不能太强，以至于发送器或接收器的电路过载，这将导致生成的信号失真。到了一定距离之外，失真程度超出了可接受的范围，此时就需要定距离地使用放大器或转发器来增强信号。对多点线路而言，由于发送器和接收器之间的距离是可变的，因此情况要复杂的多。

第三个问题特别要引起模拟信号的注意。因为衰减的程度是频率的函数，所以接收到的信号会失真，可懂度会降低。为了解决这个问题，可以在某个频率范围内采取衰减均衡技术，话音级线路的通常做法是利用加感线圈改变线路的某些电气特性，其结果就是使衰减对各个频率的影响都比较均匀。另一个办法是使用放大器，使其放大高频的倍数比放大低频的位数要高。

二、 时延失真

时延失真的产生是由于在导向媒体上信号传播速度随频率的不同而改变。对频带有限的信号来说，在靠近中心频率的地方其传播速度趋于最快，而越靠近频带的两侧，传播速度越慢。因此，信号的不同频率成分到达接收器的时间也不同，从而导致了不同频率之间的相移。

这一影响称为时延失真，就是说，接收到的信号因其频率成分延迟的不同而产生了失真。时延失真对数字信号尤为严重。不管用的是模拟信号还是数字信号来传输一个比特串，由于延迟失真的存在，某个比特的一些频率成分会溢出到其他比特上，因此会产生码间串扰。它是传输信道上最高比特速率受限的一个主要因素。

三、 噪声

对任何传输事件来说，接收到的信号都是由被传输的信号、因传输系统引起的各种失真导致的变形以及在传送和接收之间的某个地方插入进来的不希望有的信号组成。后者就称为噪声。传输系统性能的主要制约因素就是噪声。

噪声可分为四类：  热噪声  互调噪声  串扰  冲激噪声

热噪声（thermal noise）是由电子的热运动造成的。热噪声存在于所有的电子设备和传输媒体中，并且是温度的函数。热噪声均匀地分布在通信系统常用的频率范围内，因此它通常称为白噪声。热噪声是无法消除的，这就为通信系统的性能带来一个上限。由于卫星地面接收到的信号本来就很弱，因此热噪声对卫星通信的影响最为严重。

在任何设备和导体中，1Hz带宽内存在的热噪声的值都是：

N0=kT(W/Hz)

其中：

N0 =噪声功率密度，以W/Hz表示。 K =1.38X10-23J/K T =开氏温度

当不同频率的信号共享同一传输媒体时，可能会产生互调噪声（intermodulation noise）。互调噪声带来的影响是产生了额外的信号，其频率为两个原频率之和或差，也可能是若干倍的原频率。例如，将频率分别为f1和f2的信号混合在一起，就有可能产生频率为f1+f2的能量。这一生成信号有可能会干扰频率为f1+f2的正常信号。

互调噪声的产生由于在发送器、接收器中存在非线性因素，或者是传输系统受到干扰。理想情况下，这些系统组成器件以线性系统方式工作，就是说，输出等于输入的常倍数。然而在任何实际系统中，输出是输入的较复杂函数。过度非线性的产生可能是由于元器件发生了故障或加载的信号过强。也正是在这些情况下会出现频率相加或相减的情况。

如果你曾经在打电话时听到过别人的对话，那么你对串扰（crosstalk）已经有过亲身经历。它是我们不希望看到的信号通道之间的耦合现象。它的产生是由于载有多路信号的相邻双绞线之间发生电耦合，有时在同轴电缆之间也会发生，不过很少见。当微波天线收到不需要的信号时也可能发生串扰现象。

以上讨论的所有类型的噪声都是可预测的，并有着比较固定的强度。因此在设计传输系统时有可能妥善处理这些问题。然而冲激噪声（impulse noise）是非连续的，由不规则的脉冲或持续时间短而振幅大的噪声尖峰组成。它的产生有多种原因，包括外部电磁波干扰（如雷电）以及通信系统本身的故障和缺陷。

通常对模拟数据来说，冲激噪声引起的麻烦并不大。例如，话音传输可能被短暂的咔嚓声打扰，但并不影响对话音的理解。然而，在数字数据通信中，冲激噪声是差错的主要原因。例如，一个持续时间为0.01s的能量尖峰不会破坏任何话音数据，但有可能会毁掉560bits的以56kbps速率传输的数字数据。