華北電力大學(xué)通信系統(tǒng)原理第3章-資料下載頁
2025-01-01 08:04本頁面
【正文】 在有噪聲條件下，從一個(gè)符號獲得的平均信息量為 [H(x)－ H(x/y)]。這再次說明 H(x/y)即為因噪聲而損失的平均信息量。x1x2x3 y3y2y1接收端發(fā)送端。 。yn圖 322無噪聲信道模型P(xi)P(y1/x1)P(yn/xn)P(yj)xn59第 3章 信 道n 容量 C的定義：每個(gè)符號能夠傳輸?shù)钠骄畔⒘孔畲笾?比特 /符號 )q 當(dāng)信道中的噪聲極大時(shí)， H(x /y)=H(x)。這時(shí) C=0，即信道容量為零。n 容量 C的定義：(b/s)式中 r － 單位時(shí)間內(nèi)信道傳輸?shù)姆枖?shù)600 01 1P(0/0)=127/128P(1/1)=127/128P(1/0)=1/128P(0/1)=1/128發(fā)送端圖 323對稱信道模型接收端第 3章 信 道n 【 例 】 設(shè)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。信道為對稱信道，其傳輸?shù)姆栧e(cuò)誤概率為 1/128。試畫出此信道模型，并求此信道的容量 I和 C。【 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(cuò)誤每個(gè)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： 63第 3章 信 道q 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）。設(shè)噪聲單邊功率譜密度為 n0，則 N=n0B；故上式可以改寫成：由上式可見，連續(xù)信道的容量 C和信道帶寬 B、信號功率 S及噪聲功率譜密度 n0三個(gè)因素有關(guān)。 64第 3章 信 道當(dāng) S??，或 n0?0時(shí)， C??。但是，當(dāng) B ??時(shí)， C將趨向何值？令： x=S/n0B，上式可以改寫為：利用關(guān)系式上式變?yōu)?5第 3章 信 道上式表明，當(dāng)給定 S /n0時(shí)，若帶寬 B趨于無窮大，信道容量不會(huì)趨于無限大，而只是 S /n0的 。這是因?yàn)楫?dāng)帶寬 B增大時(shí)，噪聲功率也隨之增大。 C和帶寬 B的關(guān)系曲線：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(shí)間。上式表明，為了得到給定的信道容量 C，可以增大帶寬 B以換取 Eb的減??；另一方面，在接收功率受限的情況下，由于 Eb=STb，可以增大 Tb以減小 S來保持 Eb和 C不變。 67第 3章 信 道【 例 】 已知黑白電視圖像信號每幀有 30萬個(gè)像素；每個(gè)像素有 8個(gè)亮度電平；各電平獨(dú)立地以等概率出現(xiàn)；圖像每秒發(fā)送 25幀。若要求接收圖像信噪比達(dá)到 30dB，試求所需傳輸帶寬。【 解 】 因?yàn)槊總€(gè)像素獨(dú)立地以等概率取 8個(gè)亮度電平，故每個(gè)像素的信息量為 Ip=log2(1/8)=3 (b/pix) ()并且每幀圖像的信息量為IF=300,000?3=900,000(b/F) ()因?yàn)槊棵雮鬏?25幀圖像，所以要求傳輸速率為Rb=900,000?25=22,500,000=?106(b/s)()信道的容量 Ct必須不小于此 Rb值。將上述數(shù)值代入式：得到 ?106=B log2(1+1000)?B最后得出所需帶寬B=(?106)/?(MHz)n 本章的后兩節(jié)介紹了 多入多出 (MIMO)信道的容量，以及無線信道建模與仿真 這兩部分內(nèi)容作為新技術(shù)提出。第 3章 信 道謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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