【正文】 統(tǒng)這意味著發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的天線必須是直達(dá)LOS,沒有什么障礙。由于這個(gè)原因VHF和特高頻(UHF)頻段發(fā)射的電視臺的天線安裝在髙塔上,以達(dá)到更寬的覆蓋區(qū)域。一般地LOS傳播所能覆蓋的區(qū)域受到地球曲度的限制。如果發(fā)射天線安裝在地表面之上H米的高度,并假定沒有物理障礙(如山)那么到無線地平線的距離近似為d=15H KM，工作在1GHZ以上頻率，用來延伸電話和視頻傳輸?shù)奈⒉ㄖ欣^系統(tǒng)將天線安裝在離塔上或高的建筑物頂部。對工作在VHF和UHF頻率范圍的通信系統(tǒng)限制性能的最主要噪聲是接收機(jī)前端所產(chǎn)生的熱噪聲和天線接收到的宇宙噪聲。在10GHZ以上的超髙頻（SHF)頻段，大氣層環(huán)境在信號傳播中擔(dān)負(fù)主要角色。例如,在10GHZ頻率， dB/；在100GHZ,。因此，在此頻率范圍,大雨引起了很大的傳播損耗，這會導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷(通信系統(tǒng)完全中斷)。黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文（文獻(xiàn)翻譯）在極高頻(EHF)頻段以上的頻率是電磁頻譜的紅外區(qū)和可見光區(qū)，它們可用來提供自由空間的LOS光通信。到目前為止,這些頻段已經(jīng)用于實(shí)驗(yàn)通信系統(tǒng),例如，衛(wèi)星到衛(wèi)星的通信鏈路。 水聲信道。與這種增多相關(guān)的是對傳輸數(shù)據(jù)的需求。數(shù)據(jù)是由位于水下的傳感器傳送到海洋表面的,從那里可能將數(shù)據(jù)經(jīng)由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)采集中心。除極低頻率外，電磁波在水下不能長距離傳播。在低頻率的信號傳輸?shù)难由焓艿较拗疲驗(yàn)樗枰蟮那夜β蕪?qiáng)的發(fā)送機(jī)。電磁波在水下的衰減可以用表面深度來表示,它是信號衰減l/e的距離。對于海水,表面深度 250/f，其中f以HZ為單位。例如，在10 khz上,。聲信號能在幾十甚至幾百千米距離上傳播。水聲信道可以表征為多徑信道,這是由于海洋表面和底部對信號反射的緣故。因?yàn)椴ǖ倪\(yùn)動,信號多徑分量的傳播延遲是時(shí)變的，這就導(dǎo)致了信號的衰落。此外,還存在與頻率相關(guān)的衰減，它與信號頻率的平方近似成正比。聲音速度通常大約為1 500m/s，實(shí)際值將在正常值上下變化,這取決于信號傳播的深度。海洋背景噪聲是由蝦、魚和各種哺乳動物引起的。在靠近港口處，除了海洋背景噪聲外也有人為噪聲。盡管有這些不利的環(huán)境，還是可能設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)有效的且高可靠性的水聲通信系統(tǒng),以長距離地傳輸數(shù)字信號。 存儲信道信息存儲和恢復(fù)系統(tǒng)構(gòu)成了日常數(shù)據(jù)處理工作的非常重要的部分。磁帶（包括數(shù)字的聲帶和錄像帶）、用來存儲大量計(jì)箅機(jī)數(shù)據(jù)的磁盤、用作計(jì)箅機(jī)數(shù)據(jù)存儲器的光盤以及只讀光盤都是數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的例子,它們可以表征為通信信道。在磁帶或磁盤或光盤上存儲數(shù)據(jù)的過程，等效于在電話或在無線信道上發(fā)送數(shù)據(jù)?；刈x過程以及在存儲系統(tǒng)中恢復(fù)所存儲的數(shù)據(jù)的信號處理等效于在電話和無線通信系統(tǒng)中恢復(fù)發(fā)送信號。由電子元器件產(chǎn)生的加性噪聲和來自鄰近軌道的干擾一般會呈現(xiàn)在存儲系統(tǒng)的回讀信號中，這正如電話或無線通信系統(tǒng)中的情況。所能存儲的數(shù)據(jù)量一般受到磁盤或磁帶尺寸及密度（每平方英寸存儲的比特?cái)?shù)）的限制，該密度是由寫/讀電系統(tǒng)和讀寫頭確定的。例如在磁盤存儲系統(tǒng)中，封裝密度可達(dá)每平方英寸比特(1 in=)。磁盤或磁帶上的數(shù)據(jù)的讀寫速度也受到組成信息存儲系 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文（文獻(xiàn)翻譯）統(tǒng)的機(jī)械和電子子系統(tǒng)的限制。信道編碼和調(diào)制是良好設(shè)計(jì)的數(shù)字磁或存儲系統(tǒng)的最重要的組成部分。在回讀過程中，信號被解調(diào)。由信道編碼器引入的附加冗余度用于糾正回讀信號中的差錯(cuò)。通信信道的數(shù)學(xué)模型在通過物理信道傳輸信息的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們發(fā)現(xiàn)，建立一個(gè)能反映傳輸媒質(zhì)最重要特征的數(shù)學(xué)模型是很方便的。信道的數(shù)學(xué)模型可以用于發(fā)送機(jī)中的信道編碼器和調(diào)制器，以及接收機(jī)中的解調(diào)器和信道譯碼器的設(shè)計(jì)。下面，我們將簡要的描述信道的模型，它們常用來表征實(shí)際的物理信道。 加性噪聲信道通信信道最簡單的數(shù)學(xué)模型是加性噪聲信道。在這個(gè)模型中，發(fā)送信號s（t）被加性隨機(jī)噪聲過程n（t）惡化。在物理上，加性噪聲過程由通信系統(tǒng)接收機(jī)中的電子元部件和放大器引起，或者由傳輸中的干擾引起（正如在無線電信號傳輸中那樣）。如果噪聲主要是由接收機(jī)中的元部件和放大器引起，那么，它可以表征為熱噪聲。這種模型的噪聲統(tǒng)計(jì)地表征為高斯噪聲過程。因此，該信道的數(shù)學(xué)模型通常稱為加性高斯噪聲信道。因?yàn)檫@個(gè)信道模型適用于很廣的物理通信信道，并且因?yàn)樗跀?shù)學(xué)上易于處理，所以是在通信系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中所用的最主要的信道模型。信道的衰減很容易加入到該模型。信號通過信道傳輸而受到衰減時(shí)，接收信號是r(t)=as(t)+n(t)式中，是衰減因子。 加性噪聲信道 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文（文獻(xiàn)翻譯） 線性濾波器信道 在某些物理信道中，例如有線電話信道，采用濾波器來保證傳輸信號不超過規(guī)定的帶寬限制，從而不會引起相互干擾。這樣的信道通常在數(shù)學(xué)上表征為帶有加性噪聲的線性濾波器。因此，如果信道輸入信號為s（t），那么信道輸出信號是r(t)=s(t)*c(t)+n(t)= 242。+165。165。c(t)s(tt)dt+n(t)式中，是信道的沖激響應(yīng)，表示卷積。 帶有加性噪聲的線性濾波器信道 線性時(shí)變?yōu)V波器信道像水聲信道和電離層無線電信道這樣的物理信道，它們會導(dǎo)致發(fā)送信號的時(shí)變多徑傳播，這類物理信道在教學(xué)上可以表征為時(shí)變線性濾波器。該線性濾波器可以表征為時(shí)變信道沖激響應(yīng)c（τ；t），這里c（τ；t）是信道在tτ時(shí)刻加入沖激而在τ時(shí)刻的響應(yīng)。因此，τ表示“歷時(shí)（經(jīng)歷時(shí)間）”變量。上面描述的三種數(shù)學(xué)模型適當(dāng)?shù)谋碚髁藢?shí)際中的絕大多數(shù)物理信道。本書將這3種模型用于通信系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。數(shù)字通信發(fā)展的回顧與展望值得注意的是，最早的電通信形式，即電報(bào)，是一個(gè)數(shù)字通信系統(tǒng)。電報(bào)由S?莫爾斯研制，并在1837年進(jìn)行了演示試驗(yàn)。莫爾斯設(shè)計(jì)出一種可變長度的二進(jìn)制碼，其中英文字母用點(diǎn)劃線的序列（碼字）表示。在這種碼中，較頻繁發(fā)生的字母用短碼字表示，不常發(fā)生的字母用較長的碼字表示。因此，莫爾斯碼是第三章所述可變長度信源編碼方 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文（文獻(xiàn)翻譯）法的先驅(qū)。差不多在40年之后，1875年，E博多設(shè)計(jì)出一種電報(bào)碼，其中每一個(gè)字母編成一個(gè)固定長度為5的二進(jìn)制碼字。在博多碼中，二進(jìn)制碼的元素是等長度的，且指定為傳號和空號。雖然莫爾斯在研制第一個(gè)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)（電報(bào)）中起了重要的作用，但是現(xiàn)在我們所指的現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)起源于奈奎斯特的研究。奈奎斯特研究了再給定帶寬的電報(bào)信道上，無符號間干擾的最大信號傳輸速率。他用公式表達(dá)了一個(gè)電報(bào)系統(tǒng)的模型，其中發(fā)送信號的一般形式為s(t)=229。ang(tnT)n式中，g（t）表示基本的脈沖形狀，是以速率1/T bit/s發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列。奈奎斯特提出了帶寬限于W Hz的最佳脈沖形狀，并且在脈沖抽樣時(shí)刻Kt(k=0，1，2。)無符號間干擾的條件下的最大比特率。他得出結(jié)論：最大脈沖速率是2W脈沖/s，該速率稱為奈奎斯特速率。黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文（文獻(xiàn)翻譯）Digital Communications 1 INTRODUCTIONIn this book, we present the basic principles that underlie the analysis and design of digital munication subject of digital munications involves the transmission of information in digital form from a source that generates the information to one or more particular importance in the analysis and design of munication systems are the characteristics of the physical channels through which the information is characteristics of the channel generally affect the design of the basic building blocks of the munication , we describe the elements of a munication system and their ELEMENTS OF A DIGITAL COMMUNICATION SYSTEM Figure illustrates the functional diagram and the basic elements of a digital munication source output may be either an analog signal, such as audio or video signal, or a digital signal, such as the output of a teletype machine, that is discrete in time and has a finite number of output a digital munication system, the messages produced by the source are converted into a sequence of binary , we should like to represent the source output(message)by as few binary digits as other words, we seek an efficient representation of the source output that results in little or no process of efficiently converting the output of either an analog or digital source into a sequence of binary digits is called source encoding or data sequence of binary digits from the source encoder, which we call the information sequence, is passed lo the channel purpose of the channel encoder is to introduce, in a controlled manner, some redundancy in the binary information sequence that can be used at the receiver to overe the effects of noise and interference encountered in the transmission of the signal through the , the added redundancy serves to increase the reliability of the received data and improves the fidelity of the received effect, redundancy in the information sequence aids the receiver in decoding the desired information example, a(trivial)form of encoding of the binary information sequence is 黃河科技學(xué)院畢業(yè)論文（文獻(xiàn)翻譯）simply to repeat each binary digit m times,where m is some positive sophisticated(nontrivial)encoding involves talcing k information bits at a time and mapping each kbit sequence into a unique nbit sequence, called a code amount of redundancy introduced by encoding the data in this manner is measured by the ratio n/ reciprocal of this