信息論第三章ppt課件-資料下載頁
2025-05-06 02:46本頁面
【正文】 式]1l o g [ NSWC ??61 在 Modem 通信環(huán)境中，音頻電話支持的頻率范圍是 300Hz3300Hz，則 W ＝ 3300Hz－ 300Hz＝ 3000Hz. 此環(huán)境中一般的信噪比為 30dB，即 30＝ 10log10(S/N)， S/N＝ 1000 則 C＝ 3000log2(1000+1)?30Kbps. （ 3）對于有確定信道容量 C 的信道，可以用帶寬 W 與信噪比 S/N 的不同組合來傳輸信息。 如減少帶寬，則必須發(fā)送較大功率的信號。 如增大帶寬，則同樣的信道容量能夠用較小功率的 信號傳輸，即寬帶系統(tǒng)具有良好的抗干擾性。 香農(nóng)公式 62 （ 4）擴(kuò)頻技術(shù) 0000000000000000 og)1l og(lim)1l og(limlim)1l og()1l og()1l og()1l og(nSenSWnSSWnnSWnSSWnnSCWnSSWnnSWnSSWnWnSWWnSWNSWCWnNWWW???????????????????????????????，當(dāng)噪聲為高斯白噪聲時香農(nóng)公式 63 例： CDMA（碼分多址）技術(shù) 基于擴(kuò)頻通信的基本原理，將要傳輸?shù)木? 有一定帶寬的信號，用一個帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號 帶寬的高速偽隨機編碼信號（白噪聲）去調(diào)制 它，使原信號的帶寬被遠(yuǎn)遠(yuǎn)擴(kuò)大，達(dá)到在 S/N 較低的情況下得到較高通信質(zhì)量的目的。 香農(nóng)公式 W C 0 0 nS64 平行可加高斯信道的容量 }...{ 21 NXXX輸入：}...{}...{}...{212121NNNNNNXXXYYY??輸出：}...{ 21 NNNN高斯噪聲：加性信道斯噪聲均值為零的高}.. .{ 21 NNNNN ?1X1N111 NXY ??2X2N222 NXY ??NXNNNNN NXY ???65 由無記憶性及加性 類似于離散情形有 1 2 1 21( | ) ( | ) ( | )NN N n nnq q y y y x x x q y x??? ?yx???????NnnNnnn NpxypxyqNp11)()()()(信道的并聯(lián)個獨立的加性高斯噪聲信道維無記憶加性高斯噪聲的高斯變量。方差為值為零，各分量統(tǒng)計獨立，且均NN2???nNnPN?? ???Ni iiSC12 )1l o g (21平行可加高斯信道的容量 66 達(dá)到上述容量的輸入分布：輸入中個分量統(tǒng)計獨立，均值為零，平均功率為 Si的高斯隨機變量。 約束條件：輸入信號的總平均功率受限， 問題：如何將總信號平均功率分配到各信道中，達(dá)到上述容量？ 結(jié)論：在總功率一定的前提下，噪聲大的信道將分配到功率小的輸入信號或不分配給信號 ——盡量使其少傳或不傳信息；噪聲小的信道分配到功率大的信號 ——盡量使其多傳信息。 平行可加高斯信道的容量 ESNii ???167 平行可加高斯信道的容量 ?????????????????????????????????????????????????????????????????BiiBiiiNiiNiiiNiiiiiNiiNiiiiNiiNiiiiiBSCNENSBBNSSSSSSS22:2:21212122112112l og21)1l og(21)(21)21()(210)1l og(21)1l og(21平均輸出功率，令，有應(yīng)用拉格朗日乘因子法68 圖示：無記憶加性高斯噪聲信道的并聯(lián)，輸入總功率 受限時各信道中信號平均功率的分配 平行可加高斯信道的容量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N =10 功率 0,0, 862826 ??????? SSBB21?22?23?24?25?26?27?28?29?210?B1S4S5S7S9S10S3S2S69 例： 10各獨立信道的并聯(lián)，高斯加性噪聲均值 為零，平均功率分別為： 輸入信號總平均功率為 解： 229282262522322210741????????????????????，，，，????1011iiSE??????1012 )(101iiEB平行可加高斯信道的容量 10,9,8,7010,9,8,70?????iSiSii＝70 這樣信號將分配給剩下的 6個 信道， N＝ 6 此時有： 這樣信號將分配給剩下的 5 個信道， N＝ 5 此時有： 最后信號將分配給 4 個信道， N＝ 4 平行可加高斯信道的容量 ??????612 )(61iiEB00 66 ＝SS ?????????512 )(51iiEB05 ?? S??????412 )(41iiEB71 符號/b i )l og(21)1l og(21412412??????????i ii iiBSC平行可加高斯信道的容量 求得信道容量為 72 第三章 小結(jié) 信道容量概念 特殊信道容量計算 信道的組合 香農(nóng)公式
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