通信系統(tǒng)原理第3章-免費閱讀
【正文】 若要求接收圖像信噪比達到 30dB，試求所需傳輸帶寬。 【 解 】 此信道模型畫出如下： 61 第 3章 信 道 此信源的平均信息量（熵）等于： （比特 /符號） 而條件信息量可以寫為 現(xiàn)在 P(x1 / y1) = P(x2 / y2) = 127/128， P(x1 / y2) = P(x2 / y1) = 1/128， 并且考慮到 P(y1) +P(y2) = 1，所以上式可以改寫為 121l og2121l og21)(l og)()(1222 ??????? ????? ??niii xPxPxH? ?? ?})/(l o g)/()/(l o g)/()()/(l o g)/()/(l o g)/()({)]/(l o g)/()()/(22222212212122121121111 12yxPyxPyxPyxPyPyxPyxPyxPyxPyPyxPyxPyPyxHmjnijijij??????? ? ?? ?62 第 3章 信 道 平均信息量 / 符號＝ H(x) – H(x / y) = 1 – = （比特 / 符號） 因傳輸錯誤每個符號損失的信息量為 H(x / y) = （比特 / 符號） 信道的容量 I等于： 信道容量 C等于： ? ?? ?? ? ? ? 0 4 5 )7()1 2 8/1()1 2 8/1 2 7()1 2 8/1(l o g)1 2 8/1()1 2 8/1 2 7(l o g)1 2 8/1 2 7()/(l o g)/()/(l o g)/()/(221221211211???????????????? yxPyxPyxPyxPyxH符號）（比特 /)]/()([m a x)( ??? yxHxHC xP()m a x { [ ( ) ( / ) ] } 1 0 0 0 0 .9 5 5 9 5 5 ( / )PxC r H x H x y b s? ? ? ? ?63 第 3章 信 道 ? 連續(xù)信道容量 可以證明 式中 S － 信號平均功率 （ W）； N － 噪聲功率（ W）； B － 帶寬（ Hz）。 ? 此時 P(xi /yj) = 0； H(x/y) = 0。 。 離散信道容量 ? 兩種不同的度量單位： ? I － 每個符號能夠傳輸?shù)钠骄畔⒘孔畲笾? ? C － 單位時間（秒）內(nèi)能夠傳輸?shù)钠骄畔⒘孔畲笾? ? 兩者之間可以互換 54 第 3章 信 道 ? 計算離散信道容量的信道模型 ? 發(fā)送符號： x1， x2， x3， … ， xn ? 接收符號： y1， y2， y3， … ， ym ? P(xi) = 發(fā)送符號 xi 的出現(xiàn)概率 ， i ＝ 1， 2， … ， n； ? P(yj) = 收到 yj的概率， j ＝ 1， 2， … ， m ? P(yj/xi) = 轉(zhuǎn)移概率， 即發(fā)送 xi的條件下收到 yj的條件概率 x1 x2 x3 y3 y2 y1 接收端 發(fā)送端 xn 。 ? 按噪聲來源分類 ? 人為噪聲 － 例：開關(guān)火花、電臺輻射 ? 自然噪聲 － 例：閃電、大氣噪聲、宇宙噪聲、 熱噪聲 52 第 3章 信 道 ? 按噪聲性質(zhì)分類 ? 脈沖噪聲 ： 是突發(fā)性地產(chǎn)生的，幅度很大，其持續(xù)時間比間隔時間短得多。 用多個不同載頻傳送同一個消息 。 為了不引起明顯的頻率選擇性衰弱， B應(yīng)小于 Δf且采用一定措施使信號穩(wěn)定。 另外一種衰落：慢衰落 － 由傳播條件引起的。 數(shù)字信號，產(chǎn)生串擾。 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。 ? 若 k(t)作隨機變化，故稱信道為 隨參信道 。 第 3章 信 道 光纖工作波段 ?目前，在試驗室中光纖帶寬超過 50Tbps； 8 ? Gbps， 8 ? 10 Gbps ， 32 ? 10 Gbps的光纖傳輸已經(jīng)實用 ?常用的三個波長窗口（光纖波段） ?： 衰減（ attenuation)大，傳輸速率和距離受限制，但價格便宜 ?： 衰減小，無色散（ dispersion） 補償、功率放大情況下，最大傳 40km（ 最壞情況） ?： 衰減小，無色散補償、功率放大情況下，最大傳 80km（ 最壞情況） 第 3章 信 道 對稱電纜 典型應(yīng)用：通信電纜 每條電纜中有數(shù)十甚至上百個線對，用它們接電話或者信號，根據(jù)顏色的不同，可以區(qū)分它們的順序。 ?寬帶同軸電纜： 75歐姆電纜，用于模擬傳輸。 ? 信號通過信道傳輸時攙雜進去的其他干擾（噪聲）。 信道頻率特性的不理想及噪聲和干擾將影響信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃浴?CATV中標準傳輸電纜，帶寬可達：300450MHz,傳輸距離： 100km。 國際標準： 正：白紅黑黃紫 負：蘭橙綠棕灰 第 3章 信 道 無線信道 ? 無線信道電磁波的頻率 － 受天線尺寸限制 ? 地球大氣層的結(jié)構(gòu) ? 對流層：地面上 0 ~ 10 km ? 平流層：約 10 ～ 60 km ? 電離層：約 60 ～ 400 km 地 面 對流層 平流層 電離層 10 km 60 km 0 km 第 3章 信 道 ? 電離層對于傳播的影響 ? 反射 ? 散射 ? 大氣層對于傳播的影響 ? 散射 ? 吸收 第 3章 信 道 23 傳播路徑 地 面 圖 31 地波傳播 地 面 信號傳播路徑 圖 32 天波傳播 ? 電磁波的分類： ? 地波 ? 頻率 2 MHz ? 有繞射能力 ? 距離：數(shù)百或數(shù)千千米 ? 天波 ? 頻率： 2 ~ 30 MHz ? 特點：被電離層反射 ? 一次反射距離： 4000 km ? 寂靜區(qū)： 第 3章 信 道 24 ?
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