通信原理第四章ppt課件(已修改)
2025-05-19 02:05 本頁(yè)面
【正文】 第三章 信 道 信道和噪聲的一般知識(shí)： ? 一、信道及其數(shù)學(xué)模型 ? 二、恒參信道 ? 三、隨 (變 )參信道 ? 四、信道中的噪聲 ? 五、信道容量 一、信道及其數(shù)學(xué)模型（ 1） 狹義信道： 信號(hào)的傳輸媒質(zhì) 有線信道 :包括明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜及光纜等 無(wú)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 廣義信道： 除包括傳輸媒質(zhì)外，還可以包括有關(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 )。 調(diào)制信道：如圖 413所示，調(diào)制器輸出端到解調(diào)器輸入端的部分。用于研究調(diào)制和解調(diào) 編碼信道：如圖 414， 415，編碼器輸出端到譯碼器輸入端的部分。用于研究信道編譯碼 波段劃分及各波段傳播特點(diǎn) 極長(zhǎng)波 100000m 極低頻 ELF 3KHz以下 超長(zhǎng)波 10000010000m 甚低頻 VLF 330KHz 長(zhǎng)波 100001000m 低頻 LF 30300KHz 近距離 300km內(nèi)：地表面波 遠(yuǎn)距離 2022km：主要天波 中波 1000100m 中頻 MF 3003000KHz 白天被電離層吸收，地表面波 晚上，天波參加，距離遠(yuǎn) 短波 10010m 高頻 HF 330MHz 天波，地面吸收強(qiáng)，但海面較好 超短波 101m（米波） 甚高頻 VHF 30300MHz 空間波 分米波 10010cm 特高頻 UHF 3003000MHz 直視傳播（微波） 厘米波 101cm 超高頻 SHF 330GHz 直視傳播（微波） 毫米波 101mm 極高頻 EHF 30300GHz 直視傳播（微波） 亞毫米 超極高頻 300400GHz 直視傳播（微波） ? 信號(hào)通過(guò)信道時(shí)，一般受到兩種類型的干擾或損害： – 信道對(duì)信號(hào)的確定性的干擾 產(chǎn)生原因：信道的幅度和相位傳輸特性不理想。如色散、頻率偏移、信道非線性等。 解決方法：原則上可通過(guò)均衡方法解決。 – 信道對(duì)信號(hào)的隨機(jī)性的干擾 產(chǎn)生原因：各種加性和乘性噪聲。如熱噪聲、脈沖噪聲和短波及散射信道中的隨機(jī)衰落現(xiàn)象等。 解決方法：通過(guò)選擇合理的信號(hào)形式、最佳接收方法和適當(dāng)?shù)恼`差控制等加以限制。 一、信道及其數(shù)學(xué)模型（ 2） ? 調(diào)制信道模型： )(tei信 道 )(teo? 特點(diǎn)： 有一對(duì) (或多對(duì) )輸入端和一對(duì) (或多對(duì) )輸出端。 絕大多數(shù)的信道都是線性的，即滿足疊加原理。 具有一定的遲延時(shí)間和固定的或時(shí)變的損耗。 即使沒(méi)有信號(hào)輸入，在信道的輸出端仍有一定的功率穩(wěn)出 (噪聲 )。 其輸出與輸入的關(guān)系可以寫(xiě)成： ( ) [ ( ) ] ( ) (4 . 3 1 )oie t f e 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 )、設(shè) n(t)與 ei(t)相互獨(dú)立。 一、信道及其數(shù)學(xué)模型（ 3） ? 假定： )()()]([ tetktefii ?( ) ( ) ( ) ( ) ( 4 . 3 2 )oie t k t e t n t? ? ??信道對(duì)信號(hào)的影響： 乘性干擾 k(t)， 加性干擾 n(t)。 ?k(t)及 n(t)不同，信道的特性不同： 恒 (定 )參 (量 )信道，即 k(t)可看成不隨時(shí)間變化或基本不變化 隨 (機(jī) )參 (量 )信道，它是非恒參信道的統(tǒng)稱， k(t)隨機(jī)快變化。 成立，則有 一、信道及其數(shù)學(xué)模型（ 4） ? 編碼信道模型 ： 包含調(diào)制信道，故它要受調(diào)制信道的影響。 無(wú)記憶 編碼信道： 一碼元的差錯(cuò)與其前后碼元是否發(fā)生差錯(cuò)無(wú)關(guān) 有記憶編碼信道： 一碼元的差錯(cuò)與其前后碼元是否發(fā)生差錯(cuò)有關(guān) 如常用到的二進(jìn)制無(wú)記憶編碼信道模型： P（ 0/0） 0 P（ 1/1） 0 1 1 P(X/Y) 稱為信道轉(zhuǎn)移概率 P(0/0)=1P(1/0)、 P(1/1)=1P(0/1) Pe=P(0)P(1/0)+P(1)P(0/1) 一、信道及其數(shù)學(xué)模型（ 5） 二、恒參信道 (1) ? 其 k(t)可看成不隨時(shí)間變化或基本不變化。 如： 有線：架空明線、電纜、光導(dǎo)纖維等。 無(wú)線：中長(zhǎng)波地波傳播、超短波及微波視距傳播，人造衛(wèi)星中繼、光波視距傳播等傳輸媒質(zhì)構(gòu)成的信道。 ? 幾種有線信道： 明線：與電纜相比，傳輸損耗低。但易受氣候和天氣的影響，并且對(duì)外界噪聲干擾較敏感，頻帶窄。 對(duì)稱電纜：傳輸損耗比明線大得多，但其傳輸特性比較穩(wěn)定， 同軸電纜：傳輸特性穩(wěn)定、頻帶寬、損耗大
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