【正文】 7～ 10 125 折射率 n1 n2 單模階躍折射率光纖 圖 311 光纖結(jié)構(gòu)示意圖 (a) (b) (c) 17 ? 損耗與波長關系 ? 損耗最小點： ?m 第 3章 信 道 光波波長 （ ?m） ?m ?m 圖 312光纖損耗與波長的關系 光纖的類型 ?單模光纖 ： 軸心直徑較細 , 約 5~10 微米 , 傳輸距離長 , 散射率小 ,傳輸 效能 極佳 。 ?帶寬和傳輸距離 ：決定于銅線的粗細 第 3章 信 道 同軸電纜結(jié)構(gòu) ?中心導體 —傳遞信號 ?絕緣體 —隔絕 ?屏蔽網(wǎng) —接地 ?外層包覆 —保護外皮 第 3章 信 道 同軸電纜的分類 ?基帶同軸電纜： 50歐姆電纜，用于數(shù)字傳輸。一般來說 ,實際信道都不是理想的。 ? 信道分類： ? 狹義信道 ? 無線信道 － 地波傳播、短波電離層反射、超短波或微波、人造衛(wèi)星中繼、對流層散射、流星余跡散射以及移動無線電信道等 ? 有線信道 － 電線、光纖 ? 廣義信道 ? 信道中的干擾： ? 有源干擾 － 噪聲 ? 無源干擾 － 傳輸特性不良 第 3章 信 道 一、 信道的定義與分類 狹義信道是發(fā)送設備和接受設備之間用以傳輸信號的傳輸媒質(zhì)。 ?價格貴，很重，無法結(jié)構(gòu)化布線 ?應用：電視網(wǎng)絡、近距離計算機網(wǎng)絡、長途電話傳輸 第 3章 信 道 光纖、光纜 ?軸心 ：玻璃材 質(zhì) , 用來傳送 光波 訊號 。 900MHz、 1800MHz等頻段。 )()()()( tntetkte io ??31 第 3章 信 道 編碼信道模型 ? 二進制編碼信道簡單模型 － 無記憶信道模型 ? P(0 / 0)和 P(1 / 1) － 正確轉(zhuǎn)移概率 ? P(1/ 0)和 P(0 / 1) － 錯誤轉(zhuǎn)移概率 ? P(0 / 0) = 1 – P(1 / 0) ? P(1 / 1) = 1 – P(0 / 1) P(1 / 0) P(0 / 1) 0 0 1 1 P(0 / 0) P(1 / 1) 圖 313 二進制編碼信道模型 發(fā)送端 接收端 32 第 3章 信 道 ? 四進制編碼信道模型 0 1 2 3 3 2 1 0 接收端 發(fā)送端 33 第 3章 信 道 信道特性對信號傳輸?shù)挠绊? ? 恒參信道的影響 ? 恒參信道舉例：各種有線信道、衛(wèi)星信道 … ? 恒參信道 ? 非時變線性網(wǎng)絡 ? 信號通過線性系統(tǒng)的分析方法。 ω φ(ω) ωtd ω τ (ω) td 0 0 此時信號的不同頻率成分將有相同的群遲延，因而信號經(jīng)傳輸后不發(fā)生畸變。 ? 隨參信道舉例：天波、地波、視距傳播、散射傳播 … ? 隨參信道的特性： ? 衰減隨時間變化 ? 時延隨時間變化 ? 多徑效應 ：信號經(jīng)過幾條路徑到達接收端， 而且每條路徑的長度（時延）和衰減都隨時間而變，即存在多徑傳播現(xiàn)象。由于這種衰落和頻率有關，故常稱其為 頻率選擇性衰落 。分集接收就是分散接收，集中匯總輸出。 ? 極化分集。 ? 窄帶噪聲 ：來自相鄰電臺或其他電子設備，其頻譜或頻率位置通常是確知的或可以測知的。 －為接收 yj符號已知后，發(fā)送符號 xi的平均信息量。這再次說明 H(x/y)即為因噪聲而損失的平均信息量。 yn 圖 322 無噪聲信道模型 P(xi) P(y1/x1) P(yn/xn) P(yj) xn 59 第 3章 信 道 ? 容量 C的定義：每個符號能夠傳輸?shù)钠骄畔⒘孔畲笾? (比特 /符號 ) ? 當信道中的噪聲極大時， H(x / y) = H(x)。 但是，當 B ? ?時， C將趨向何值？ 令： x = S / n0B，上式可以改寫為： 利用關系式 上式變?yōu)? 20l o g 1 ( / )SC B b snB???? ????? ? 1/0 220 0 0l o g 1 l o g 1 xBnS S SCxn S n B n??? ? ? ?????1)1ln (lim /10 ??? xx x aea lnlo glo g 22 ??1/2200 0 0l i m l i m l o g ( 1 ) l o g 1 . 4 4xBx S S SC x en n n? ? ?? ? ? ?65 第 3章 信 道 上式表明，當給定 S / n0時，若帶寬 B趨于無窮大，信道容量不會趨于無限大，而只是 S / n0的 。這兩部分內(nèi)容作為新技術提出。 C和帶寬 B的關系曲線： 1/2200 0 0l i m l i m l o g ( 1 ) l o g 1 . 4 4xBx S S SC x en n n? ? ?? ? ? ?66 第 3章 信 道 上式還可以改寫成如下形式： 式中 Eb －每比特能量； Tb = 1/B － 每比特持續(xù)時間。 ? 容量 C的定義： (b/s) 式中 r － 單位時間內(nèi)信道傳輸?shù)姆枖?shù) ()m a x [ ( ) ( / ) ]PxI H x H x y??()m a x { [ ( ) ( / ) ] }PxC r H x H x y??60 0 0 1 1 P(0/0) = 127/128 P(1/1) = 127/128 P(1/0) = 1/128 P(0/1) = 1/128 發(fā)送端 圖 323 對稱信道模型 接收端 第 3章 信 道 ? 【 例 】 設信源由兩種符號“ 0”和“ 1”組成，符號傳輸速率為 1000符號 /秒，且這兩種符號的出現(xiàn)概率相等，均等于 1/2。 ? ? ?? ? ?????? nimjnijijijii y