【正文】 xHxHyxPyxPyPxPxP1 1 122 )/()()]/(l o g)/()([)(l o g)(???? niii xPxPxH12 )(log)()(? ?? ??? mjnijijij yxPyxPyPyxH1 12 )/(l o g)/()()/(57 第 3章 信 道 ? 二進制信源的熵 ? 設(shè)發(fā)送“ 1”的概率 P(1) = ?， 則發(fā)送“ 0”的概率 P(0) ＝ 1 ? 當 ? 從 0變到 1時，信源的熵 H(?)可以寫成： ? 按照上式畫出的曲線 ： ? 由此圖可見，當 ? ＝ 1/2時， 此信源的熵達到最大值。 ? 起伏噪聲 ：包括熱噪聲、電子管內(nèi)產(chǎn)生的散彈噪聲和宇宙噪聲等。 第 3章 信 道 50 第 3章 信 道 ? 接收信號的分類 ? 確知信號 ：接收端能夠準確知道其碼元波形的信號 ? 隨相信號 ：接收碼元的相位隨機變化 ? 起伏信號 ：接收信號的包絡(luò)隨機起伏、相位也隨機變化。 分集接收技術(shù) ? 空間分集。 設(shè) ?m － 多徑中最大的相對時延差 定義：相關(guān)帶寬＝ 1/?m 多徑效應(yīng)的影響： 多徑效應(yīng)會使數(shù)字信號的碼間串擾增大。 tA 0cos?0011( ) ( ) c o s [ ( ) ] ( ) c o s [ ( ) ]nni i i iiiR t t t t t t t? ? ? ? ? ???? ? ? ???)(ti?)(ti?)()( 0 tt ii ??? ??)(),(),( ttt iii ???43 第 3章 信 道 應(yīng)用三角公式可以將式 () 改寫成： () 上式中的 R(t)可以看成是由互相正交的兩個分量組成的。由于相位頻率特性的非線性性轉(zhuǎn)化為時延不一致而導致的失真，也稱為群時延 —— 頻率失真。 ? 其他失真： 頻率偏移、相位抖動 … 非線性關(guān)系 直線關(guān)系 圖 316 非線性特性 輸入電壓 輸出電壓 ? 信號通過線性系統(tǒng)不失真的條件是該系統(tǒng)的傳輸函數(shù) H(ω)=H(ω)ejφ(ω)滿足下述條件 如果傳輸特性不好（即上述兩個條件不滿足），會使信號傳輸產(chǎn)生失真（也稱畸變）。 編碼信道的范圍是從編碼器輸出端至譯碼器輸出端，編碼器的輸出和譯碼器的輸入都是數(shù)字序列，故編碼信道又稱為離散信道（數(shù)字信道）。 ?外皮：不透光的材 質(zhì) , 用以隔 絕 外在的干 擾源 , 保 護 脆弱的 軸心 。 第 3章 信 道 6 第 3章 信 道 有線信道 ? 明線 雙絞線 第 3章 信 道 結(jié)構(gòu)化布線 EIA/TIA 568B雙絞線標準 第 3章 信 道 第 3章 信 道 EIA/TIA 568A雙絞線標準 第 3章 信 道 雙絞線的傳輸性能 ?抗干擾能力較差。通信系統(tǒng)原理 第 3章 信道 第 3章 信 道 信道是通信系統(tǒng)必不可少的組成部分。分為兩大類。 ?被覆 層 ：折射率 極 低的物 質(zhì) 。 ?應(yīng)用： GSM系統(tǒng)、 cdma網(wǎng)絡(luò) 第 3章 信 道 調(diào)制信道是指從調(diào)制器輸出端到解調(diào)器輸入端的所有電路設(shè)備和傳輸介質(zhì) ， 調(diào)制信道主要用來研究模擬通信系統(tǒng)的調(diào)制 、 解調(diào)問題 ， 故調(diào)制信道又可稱為連續(xù)信道 （ 模擬信道 ） 。線性系統(tǒng)中無失真條件： ? 振幅～頻率特性：為水平直線時無失真 左圖為典型電話信道特性 用插入損耗便于測量 (a) 插入損耗～頻率特性 34 第 3章 信 道 ? 相位～頻率特性：要求其為通過原點的直線， 即群時延為常數(shù)時無失真 群時延定義： 頻率 (kHz) （ms） 群延遲 (b) 群延遲～頻率特性 ????dd?)(? ? 0 相位～頻率特性 35 第 3章 信 道 ? 頻率失真：振幅～頻率特性不良引起的 ? 頻率失真 ? 波形畸變 ? 碼間串擾 ? 解決辦法：線性網(wǎng)絡(luò)補償 ? 相位失真：相位～頻率特性不良引起的 ? 對語音影響不大，對數(shù)字信號影響大 ? 解決辦法：同上 ? 非線性失真： ? 可能存在于恒參信道中 ? 定義： 輸入電壓～輸出電壓關(guān)系 是非線性的。 第 3章 信 道 如果信道的 相位 —— 頻率特性偏離線性關(guān)系，即 φ (ω) ≠ ωtd 時，由于信號的各次諧波通過信道后的相位關(guān)系發(fā)生改變，疊加后波形就產(chǎn)生了失真，稱為相位頻率失真，也稱相位畸變。 下面重點分析多徑效應(yīng) 42 第 3章 信 道 ? 多徑效應(yīng)分析： 設(shè) 發(fā)射信號為 接收信號為 () 式中 － 由第 i條路徑到達的接收信號振幅； － 由第 i條路徑達到的信號的時延； 上式中的 都是隨機變化的。 圖 318 多徑效應(yīng) 2c os2s i n)c os1(s i nc os1122 ???????????? ???????? ? je j48 圖 319 多徑效應(yīng) 第 3章 信 道 定義：相關(guān)帶寬 Δf ＝ 1/? 實際情況：有多條路徑。 ? 采用頻譜擴展技術(shù) ， 以帶寬來換取可靠性 。分別接收水平極化和垂直極化波而構(gòu)成的一種分集方法?？梢钥醋魇且环N非所需的連續(xù)的已調(diào)正弦波。 。 由上式可見，收到一個符號的平均信息量只有 [H(x) – H(x/y)]，而發(fā)送符號的信息量原為 H(x)，少了的部分 H(x/y)就是傳輸錯誤率引起的損失。 x1 x2 x3 y3 y2 y1 接收端 發(fā)送端 。這時 C = 0，即信道容量為零。這是因為當帶寬 B增大時，噪聲功率也隨之增大。 第 3章 信 道