[工學(xué)]第3章信道與噪聲(參考版)
2025-01-22 11:49本頁面
【正文】 如果信號噪聲功率比不變 ， 那么增加信道帶寬可以換取傳輸時間的減少 ， 等等 。 因此 ， 香農(nóng)公式的另一形式為 )/(1l og02 sbBnSBC???????? ?? ( 8) 由香農(nóng)公式可得以下結(jié)論： ?????????? ?????? BnSBCSS 021l ogl i ml i m (2) ???????? ???? NSBCNN1l ogl i ml i m 200020020002 o g1l o gl i m1l o gl i ml i mnSenSBnSSBnnSBnSBCBBB????????????????????????????(1) (3) 2. 由香農(nóng)公式 ( 7)可以看出：對于一定的信道容量 C來說 ， 信道帶寬 B、 信號噪聲功率比 S/N及傳輸時間三者之間可以互相轉(zhuǎn)換 。 只要傳輸速率小于等于信道容量 ， 則 總可以 找到一種信道編碼方式 ， 實(shí)現(xiàn)無差錯傳輸；若傳輸速率大于信道容量 ， 則不可能實(shí)現(xiàn)無差錯傳輸 。 1. 香農(nóng)公式 (Shannon39。 圖 330 帶通型噪聲的功能譜密度 面積相等Pn( f )Pn( fc )OBnffc)()()(2)(0nnn fpdffpfpdffpB ?????? ??帶通性噪聲的等效帶寬 ( 7) 信道容量是指信道中信息無差錯傳輸?shù)淖畲笏俾省?在以后各章分析通信系統(tǒng)抗噪聲性能時 ， 都是以起伏噪聲為重點(diǎn) 圖 3 –28 熱噪聲的功率譜密度 Pn( f )2 k R T0 0 . 2 0 . 4 h f / KT)/(1)e x p (4)( 2 HzVKThfR h ffPn??)/(2)( 2 HzVR K TfP n ? ( 2) ( 1) 起伏噪聲及特性 單邊功率譜密度 白噪聲 圖 3 – 29 電阻熱噪聲的等效表示 abR( a )abG in( t )( b )abRun( t )( c )K T GBI n 4? K T R BU n 4?起伏噪聲通常被認(rèn)為是近似高斯白噪聲。 對其特性的表征可以采用隨機(jī)過程的分析方法 。 (3) 起伏噪聲 。 但是隨著頻率的提高 ， 頻譜強(qiáng)度逐漸減弱 。 脈沖噪聲的特點(diǎn)是以突發(fā)脈沖形式出現(xiàn) 、 干擾持續(xù)時間短 、 脈沖幅度大 、 周期是隨機(jī)的且相鄰?fù)话l(fā)脈沖之間有較長的安靜時間 。 脈沖噪聲是在時間上無規(guī)則的突發(fā)脈沖波形 。 可以通過合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)來避免單頻噪聲的干擾 。 單頻噪聲主要是無線電干擾 ， 頻譜特性可能是單一頻率 ， 也可能是窄帶譜 。 這三種噪聲都是隨機(jī)噪聲 。 如電阻一類的導(dǎo)體中自由電子的熱運(yùn)動產(chǎn)生的熱噪聲 、 電子管中電子的起伏發(fā)射或晶體管中載流子的起伏變化產(chǎn)生的散彈噪聲等 。 內(nèi)部噪聲是指通信設(shè)備本身產(chǎn)生的各種噪聲 。 可以說整個宇宙空間都是產(chǎn)生自然噪聲的來源 。 自然噪聲是指自然界存在的各種電磁波源所產(chǎn)生的噪聲 。 無線電噪聲來源于各種無線電發(fā)射機(jī) ， 如外臺干擾 、寬帶干擾等 。 其中包括工業(yè)噪聲和無線電噪聲 。 (1) 人為噪聲 。 ( 9) rNrM ?合并增益 NrrG mM ??( 10) ( 11) 圖 3 – 27 三種分集合并的性能比較 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10246810l o g2S N R合并S N R支路N ( 分集支路數(shù))a 為最大比值合并b 為等增益合并c 為選擇式合并abc 加性噪聲 (Added noise) 加性噪聲與信號相互獨(dú)立 ， 并且始終存在 ， 實(shí)際中只能采取措施減小加性噪聲的影響 ， 而不能徹底消除加性噪聲 。 信噪比越大 ， 加權(quán)系數(shù)越大 ， 對合并后信號貢獻(xiàn)也越大 。 ( 3) 1. 選擇其中信噪比最大的那一路信號作為合并器的輸出 。 )()()()()(12211 tratratratratr iNiiNN ??????? ?根據(jù)加權(quán)系數(shù)的不同 ， 常用有三種合并方式：選擇式合并 、 等增益合并和最大比值合并 。 2. 頻率分集 mcBf ?????1 ( 2) 3. 時間分集 )/(2121?vftm???( 3) 時間分集主要用于在衰落信道中傳輸數(shù)字信號 ，對于靜止?fàn)顟B(tài)的移動臺是無效果的 。 分集方式 分集方式：空間分集 、 頻率分集 、 角度分集 、 極化分集 、 時間分集等多種方式 。 所謂分集接收 ， 是指接收端按照某種方式使它收到的攜帶同一信息的 多個信號衰落特性相互獨(dú)立 ，并對多個信號進(jìn)行特定的處理 ， 以降低合成信號電平起伏 ， 減小各種衰落對接收信號的影響 。 分集接收技術(shù) (Diversity reception technology) 常采用的抗衰落性能好的技術(shù)措施有： ?調(diào)制解調(diào)技術(shù) ?擴(kuò)頻技術(shù) ?功率控制技術(shù) ?與交織結(jié)合的差錯控制技術(shù) ?分集接收技術(shù)等 。 當(dāng)在多徑信道中傳輸數(shù)字信號
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1