[工學(xué)]數(shù)字通信原理與技術(shù)二信道(已修改)
2025-02-28 08:15 本頁面
【正文】 2022/3/13 第 1 頁 數(shù)字通信原理 徐雷 郵箱： 南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 2022/3/13 第 2 頁 信道的定義和分類 信道的數(shù)學(xué)模型 恒參信道 變參信道 信道的加性噪聲 第二章 信道 2022/3/13 第 3 頁 信道的定義和分類 狹義信道 ：是指以傳輸媒介為基礎(chǔ)的信號(hào)通路。 它可分為 有線信道 與 無線信道 兩類。 ? 有線信道： 明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜及光纜等。 ? 無線信道： 地波傳播、短波電離層反射、超短波或微波視距中繼、人造衛(wèi)星中繼以及各種散射信道等。 信道可大體分成： 狹義信道 和 廣義信道 。 一、狹義信道 2022/3/13 第 4 頁 廣義信道 ：除包括傳輸媒介外，還包括有關(guān)的變換裝置（如：發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、饋線與天線、調(diào)制器、解調(diào)器等等）在內(nèi)的信道。在討論通信的一般原理時(shí)，我們采用廣義信道。 廣義信道按照功能可分為 調(diào)制信道 和 編碼信道 。 調(diào) 制 器 發(fā) 轉(zhuǎn) 換 器 媒 質(zhì) 收 轉(zhuǎn) 換 器 解 調(diào) 器 調(diào)制信道 編碼信道 編碼器輸出 譯碼器輸入 二、廣義信道 2022/3/13 第 5 頁 信道的定義和分類 信道的數(shù)學(xué)模型 恒參信道 隨參信道 信道的加性噪聲 第二章 信道 2022/3/13 第 6 頁 調(diào)制信道的共性 (1) 有一對(duì) (或多對(duì) )輸入端 和一對(duì) (或多對(duì) )輸出端 ； (2) 絕大多數(shù)的信道都是 線性的 ，即滿足疊加原理； (3) 信號(hào)通過信道具有一定的 遲延時(shí)間 。 (4) 信道對(duì)信號(hào)有損耗，包括固定損耗或時(shí)變 損耗 ； (5) 即使 沒有 信號(hào)輸入，在信道的輸出端仍 有 一定的功率輸出（ 噪聲 ）。 信道的數(shù)學(xué)模型 一、調(diào)制信道模型 2022/3/13 第 7 頁 對(duì)于二對(duì)端的 信道模型 ，其輸出與輸入的關(guān)系有 eo(t)=f[ei(t)]+n(t) ei(t) —— 輸入的 已調(diào)信號(hào) ； eo(t) —— 信道總 輸出波形 ； n(t) —— 加性噪聲 （或稱加性干擾）。 n(t)獨(dú)立 于 ei(t). f[ei(t)] —— 已調(diào)信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)所發(fā)生的（時(shí)變）線性變換。 用一個(gè)二對(duì)端（或多對(duì)端）的 時(shí)變線性 網(wǎng)絡(luò)來表示調(diào)制信道。 時(shí)變線性網(wǎng)絡(luò)時(shí)變線性網(wǎng)絡(luò)e i (t) e 0 (t)e i1 (t) e 01 (t)e i2 (t) e 02 (t)e im (t) e 0m (t). .. .(a) (b)圖2 2 調(diào)制信道模型調(diào)制信道的表示 2022/3/13 第 8 頁 若 f[ei(t)]寫為 k(t) ei(t), k(t)稱其為 乘性干擾 。 eo(t)= k(t) ei(t) +n(t) 即為二對(duì)端信道的一種數(shù)學(xué)模型。 調(diào)制信道對(duì)信號(hào)的影響可歸結(jié)到兩點(diǎn)： 1) 乘性干擾 k(t) : 有些信道的 k(t)不隨時(shí)間變化 或 變化極為緩慢， 稱為 恒（定）參 (量 )信道 。 有些信道的 k(t)是隨機(jī) 快 變化的，稱為 隨 (機(jī) )參 (量 )信道 ，它是非恒參信道的統(tǒng)稱。 2) 加性干擾 n(t) : n(t)獨(dú)立 于 ei(t)。 調(diào)制信道對(duì)信號(hào)的影響 2022/3/13 第 9 頁 若解調(diào)器每個(gè)輸出碼元的差錯(cuò)發(fā)生是 相互獨(dú)立 的，則信道是 無記憶 的，即一碼元的差錯(cuò)與其前后碼元是否發(fā)生差錯(cuò) 無關(guān)。 編碼信道模型可以用數(shù)字信號(hào)的 轉(zhuǎn)移概率 來描述。 P(0/0)、 P(1/0)、 P(0/1)、 P(1/1)稱為 信道轉(zhuǎn)移概率 。 P(0/0)、 P(1/1)是 正確 轉(zhuǎn)移概率； P(1/0)、 P(0/1)是 錯(cuò)誤 轉(zhuǎn)移概率。 P(0/0)+ P(1/0)=1, P(0/1)+ P(1/1)=1 1 、無記憶二進(jìn)制編碼信道模型 二、編碼信道模型 2022/3/13 第 10 頁 2 、無記憶多進(jìn)制編碼信道模型 轉(zhuǎn)移概率完全由 編碼信道 的特性所決定。 一個(gè) 特定 的編碼信道，有 確定 的轉(zhuǎn)移概率。 2022/3/13 第 11 頁 信道的定義和分類 信道的數(shù)學(xué)模
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