信道與噪聲ppt課件(2)(已修改)
2025-05-18 03:00 本頁面
【正文】 第 四 章 信道與噪聲 2 主要內(nèi)容 ? 1 信道的定義與分類 ? 2 信道的數(shù)學(xué)模型 ? 3 信道舉例 ? 4 信道特性及其對信號 傳輸?shù)挠绊? ? 5 信道的加性噪聲 ? 6 信道容量 3 1 信道的定義與分類 ? 信道的定義與分類 ? 定義：信號的通道 ? 分類：可分為狹義信道和廣義信道 ? 狹義信道： 僅指傳輸媒質(zhì)?？煞譃橛芯€信道和無線信道兩類。有線信道包括架空明線、對稱電纜、同軸電纜以及光導(dǎo)纖維；無線信道包括地波傳播、短波電離層反射、超短波、微波無線電視距傳輸、衛(wèi)星中繼以及各種散射信道。 ? 廣義信道： 除了傳輸媒質(zhì)外，還包括有關(guān)的轉(zhuǎn)換設(shè)備，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。這種范圍擴(kuò)大了的信道稱為廣義信道。按照廣義信道包含的功能，它可分為調(diào)制信道和編碼信道兩類。如圖所示。 4 1 信道的定義與分類（續(xù)） ? 調(diào)制信道與編碼信道 編碼器輸出調(diào)制器發(fā)轉(zhuǎn)換器媒質(zhì)收轉(zhuǎn)換器解調(diào)器解調(diào)器輸出調(diào)制信道編碼信道調(diào)制器中含發(fā)濾波器，解調(diào)器中含收濾波器 收、發(fā)轉(zhuǎn)換器：放大，頻率變換等功能 圖 調(diào)制信道與編碼信道 5 信道的定義與分類（續(xù)） ? 調(diào)制信道與編碼信道 ? 調(diào)制信道：調(diào)制信道是從研究調(diào)制與解調(diào)角度定義的，其范圍從調(diào)制器的輸出至解調(diào)器的輸入端。調(diào)制信道傳輸已調(diào)信號，關(guān)心的是信號的失真情況及噪聲對信號的影響，其中已調(diào)信號的瞬時值是連續(xù)變化的。因此，調(diào)制信道可看成為模擬信道 ? 編碼信道：編碼信道是從研究編碼和解碼的角度定義的，其范圍從編碼器輸出端到解碼器輸入端。編碼信道輸入、輸出都是數(shù)字信號，關(guān)心的是誤碼率而不是信號失真情況，但誤碼是由調(diào)制信道造成的。因此，編碼信道可看成為數(shù)字信道 6 2 信道的數(shù)學(xué)模型 ? 調(diào)制信道數(shù)學(xué)模型 ? 調(diào)制信道的共性 ? 一對（或多對）輸入端和一對（或多對）輸出端； ? 絕大多數(shù)的信道都是線性的，即滿足疊加原理； ? 信號通過信道具有一定的遲延，而且還會受到（固定的或時變的）損耗； ? 即使無信號輸入，在信道輸出端仍有一定功率輸出（噪聲）。 ? 調(diào)制信道模型（以二對端的信道模型為例） 其中， 是輸入的已調(diào)信號； 是信道總的輸出； 是加性噪聲（或稱加性干擾）； 是線性失真，時變損耗等 e i （ t） f[ .] e o (t)=f[e i (t)]+n(t) n(t) )(0 te)(tei )(tn? ?)(tef i圖 二對端調(diào)制信道模型 7 2 信道的數(shù)學(xué)模型（續(xù)） ? 二對端（單輸入單輸出）調(diào)制信道模型 ? 輸出與輸入的關(guān)系為 ? 信道對信號的影響可歸結(jié)到兩點(diǎn) ： ? 一是乘性干擾 k(t) ? 二是加性干擾 n(t) ? 根據(jù)乘性干擾特性，可把調(diào)制信道分為兩類：一類是恒參信道，即 隨時間緩變或不變；另一類是隨參信道，即 隨機(jī)快變化 )()()()(0 tntetkte i ???? ? )()()(0 tntefte i ??可寫為 )(tk)(tk8 2 信道的數(shù)學(xué)模型（續(xù)） ? 信道數(shù)學(xué)模型 ? 編碼信道的特性 ? 編碼信道對信號的影響則是一種數(shù)字序列的變換，也就是說把一種數(shù)字序列變成另一種數(shù)字序列 ? 編碼信道模型用數(shù)字轉(zhuǎn)移概率來描述 ? 由于編碼信道包含調(diào)制信道，故它要受調(diào)制信道的影響 ? 編碼信道可分成有記憶和無記憶兩類（根據(jù)輸出碼元的差錯發(fā)生是否相互獨(dú)立確定）。 9 2 信道的數(shù)學(xué)模型（續(xù)） ? 編碼信道數(shù)學(xué)模型（以二進(jìn)制編碼信道為例） 無記憶的含義：解調(diào)器每個輸出碼元的差錯發(fā)生是相互獨(dú)立的。 P（ 0／ 0）、 P（ l／ 0）、 P（ 0／ 1） 及 P（ 1／ 1） 稱為信道轉(zhuǎn)移概率。 P（ 0／ 0） 與 P（ 1／ 1） 是正確轉(zhuǎn)移的概率； P（ l／ 0）、 P（ 0／ 1） 是錯誤轉(zhuǎn)移概率； P（ 0／ 0） = l — P（ 1／ 0） P（ 1／ 1） = l — P （ 0／ 1）
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