通信系統(tǒng)原理第3章-文庫(kù)吧
2025-04-17 05:49 本頁(yè)面
【正文】 信 道 25 圖 35 對(duì)流層散射通信 地球 有效散射區(qū)域 第 3章 信 道 ? 散射傳播 ? 電離層散射 機(jī)理 － 由電離層不均勻性引起 頻率 － 30 ~ 60 MHz 距離 － 1000 km以上 ? 對(duì)流層散射 機(jī)理 － 由對(duì)流層不均勻性（湍流）引起 頻率 － 100 ~ 4000 MHz 最大距離 600 km 26 第 3章 信 道 ? 流星流星余跡散射 流星余跡特點(diǎn) － 高度 80 ~ 120 km，長(zhǎng)度 15 ~ 40 km 存留時(shí)間：小于 1秒至幾分鐘 頻率 － 30 ~ 100 MHz 距離 － 1000 km以上 特點(diǎn) － 低速存儲(chǔ)、高速突發(fā)、斷續(xù)傳輸 圖 38 流星余跡散射通信 流星余跡 蜂窩傳輸技術(shù) ?物理特性：小區(qū)覆蓋。 ?傳輸特性：靠基站布置實(shí)現(xiàn)全區(qū)域覆蓋，具有穿透饒射等能力。 900MHz、 1800MHz等頻段。 ?應(yīng)用： GSM系統(tǒng)、 cdma網(wǎng)絡(luò) 第 3章 信 道 調(diào)制信道是指從調(diào)制器輸出端到解調(diào)器輸入端的所有電路設(shè)備和傳輸介質(zhì) ， 調(diào)制信道主要用來研究模擬通信系統(tǒng)的調(diào)制 、 解調(diào)問題 ， 故調(diào)制信道又可稱為連續(xù)信道 （ 模擬信道 ） 。 編碼信道的范圍是從編碼器輸出端至譯碼器輸出端，編碼器的輸出和譯碼器的輸入都是數(shù)字序列，故編碼信道又稱為離散信道（數(shù)字信道）。 第 3章 信 道 29 第 3章 信 道 調(diào)制信道模型 式中 － 信道輸入端信號(hào)電壓 － 信道輸出端的信號(hào)電壓 － 噪聲 通常假設(shè)： 這時(shí)上式變?yōu)椋? － 信道數(shù)學(xué)模型 f [ei(t)] e0(t) ei(t) n(t) 圖 312 調(diào)制信道數(shù)學(xué)模型 )()]([)( tntefte io ??)(tei)(teo)(tn)()()]([ tetktef ii ?)()()()( tntetkte io ??30 第 3章 信 道 ? 因 k(t)隨 t變，故信道稱為時(shí)變信道。 ? 因 k(t)與 e i (t)相乘，故稱其為 乘性干擾 。 ? 若 k(t)作隨機(jī)變化，故稱信道為 隨參信道 。 ? 若 k(t)變化很慢或很小，則稱信道為 恒參信道 。 ? 乘性干擾特點(diǎn)：與信號(hào)同時(shí)存在、同時(shí)消失！即當(dāng)沒有信號(hào)時(shí)，沒有乘性干擾。 )()()()( tntetkte io ??31 第 3章 信 道 編碼信道模型 ? 二進(jìn)制編碼信道簡(jiǎn)單模型 － 無記憶信道模型 ? P(0 / 0)和 P(1 / 1) － 正確轉(zhuǎn)移概率 ? P(1/ 0)和 P(0 / 1) － 錯(cuò)誤轉(zhuǎn)移概率 ? P(0 / 0) = 1 – P(1 / 0) ? P(1 / 1) = 1 – P(0 / 1) P(1 / 0) P(0 / 1) 0 0 1 1 P(0 / 0) P(1 / 1) 圖 313 二進(jìn)制編碼信道模型 發(fā)送端 接收端 32 第 3章 信 道 ? 四進(jìn)制編碼信道模型 0 1 2 3 3 2 1 0 接收端 發(fā)送端 33 第 3章 信 道 信道特性對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊? ? 恒參信道的影響 ? 恒參信道舉例：各種有線信道、衛(wèi)星信道 … ? 恒參信道 ? 非時(shí)變線性網(wǎng)絡(luò) ? 信號(hào)通過線性系統(tǒng)的分析方法。線性系統(tǒng)中無失真條件： ? 振幅～頻率特性：為水平直線時(shí)無失真 左圖為典型電話信道特性 用插入損耗便于測(cè)量 (a) 插入損耗～頻率特性 34 第 3章 信 道 ? 相位～頻率特性：要求其為通過原點(diǎn)的直線， 即群時(shí)延為常數(shù)時(shí)無失真 群時(shí)延定義： 頻率 (kHz) （ms） 群延遲 (b) 群延遲～頻率特性 ????dd?)(? ? 0 相位～頻率特性 35 第 3章 信 道 ? 頻率失真：振幅～頻率特性不良引起的 ? 頻率失真 ? 波形畸變 ? 碼間串?dāng)_ ? 解決辦法：線性網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償 ? 相位失真：相位～頻率特性不良引起的 ? 對(duì)語音影響不大，對(duì)數(shù)字信號(hào)影響大 ? 解決辦法：同上 ? 非線性失真： ? 可能存在于恒參信道中 ? 定義： 輸入電壓～輸出電壓關(guān)系 是非線性的。 ? 其他失真： 頻率偏移、相位抖動(dòng) … 非線性關(guān)系 直線關(guān)系 圖 316 非線性特性 輸入電壓 輸出電壓 ? 信號(hào)通過線性系統(tǒng)不失真的條件是該系統(tǒng)的傳輸函數(shù) H(ω)=H(ω)ejφ(ω)滿足下述條件 如果傳輸特性不好（即上述兩個(gè)條件不滿足），會(huì)使信號(hào)傳輸產(chǎn)生失真（也稱畸變）。 第 3章 信 道 —— 頻率畸變 幅度 —— 頻率畸變是信道的幅度 —— 頻率特性不理想引起的，主要是在信道有效的傳輸帶寬內(nèi)， | H(ω) |不是恒定不變的，而是隨頻率的變化有所波動(dòng)。這種振幅頻率特性的不理想導(dǎo)致信號(hào)通過信道時(shí)波形發(fā)生失真，又稱為幅度頻率失真。 產(chǎn)生原因 ：信道中存在各種濾波器、混合線圈、串聯(lián)電容、分布電感等。 影響： l 對(duì)模擬信號(hào) ， 使波形失真 ， 如語音信號(hào) ， 不同頻率強(qiáng)弱變化； l 對(duì)數(shù)字信號(hào) ， 會(huì)引起相鄰碼元波形在時(shí)間上相互重疊 （ 因信道特性變化 ） ， 從而造成碼間串?dāng)_ 、 誤碼 。 第 3章 信 道 ． 相位 —— 頻率畸變： 經(jīng)常用群遲延 ——頻率特性來描述相頻特性： 群遲延 ——頻率特性為： τ(ω)=dφ(ω)/dω， 當(dāng) φ(ω) =ωtd 即τ(ω)=td時(shí) ， 無相頻畸變 。 ω φ(ω) ωtd ω τ (ω) td 0 0 此時(shí)信號(hào)的不同頻率成分將有相同的群遲延，因而信號(hào)經(jīng)傳輸后不發(fā)生畸變。 第 3章
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