[工學(xué)]數(shù)字通信原理與技術(shù)二信道(參考版)
2025-02-19 08:15本頁面
【正文】 帶通 濾波器 (線性網(wǎng)絡(luò) )輸入 端的噪聲是 高斯白噪聲 ， 輸出 窄帶噪聲應(yīng)是 窄帶高斯 噪聲。 接收轉(zhuǎn)換器等效成一個(gè) 帶通濾波器 ,該輸出噪聲稱為 帶通噪聲 。 散彈噪聲、熱噪聲、宇宙噪聲都是一種 高斯噪聲 ，且在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)具有平坦的功率譜密度 (白噪聲 )。在 20－ 3000MHz的頻率范圍內(nèi)，它的強(qiáng)度與頻率的三次方成反比。 2022/3/13 第 40 頁 3) 宇宙噪聲 指天體輻射波對(duì)接收機(jī)形成的噪聲。 發(fā)射電子所形成的電流是在一個(gè)平均值上 起伏變化 。 起伏噪聲的分類 2022/3/13 第 39 頁 2) 散彈噪聲 由真空電子管和半導(dǎo)體器件中電子發(fā)射的 不均勻性 引起的。 2022/3/13 第 38 頁 1) 熱噪聲 是在電阻一類導(dǎo)體中，自由電子的布朗運(yùn)動(dòng)引起的噪聲。是普遍存在和不可避免的。對(duì)模擬話音信號(hào)的影響不大；在數(shù)字通信中，一旦出現(xiàn)突發(fā)脈沖，將會(huì)導(dǎo)致一 連串 的誤碼。特點(diǎn)是其 突發(fā) 的脈沖幅度大，但持續(xù)時(shí)間短，且相鄰?fù)话l(fā)脈沖之間往往有較長的安靜時(shí)段。占有 極窄 的頻帶，干擾頻率可實(shí)測 , 并不是都存在。（所關(guān)心的 ) 五、信道的加性噪聲舉例 2022/3/13 第 37 頁 隨機(jī)噪聲的分類 1)單頻噪聲 是一種連續(xù)波的干擾 (可視為一個(gè)已調(diào)正弦波，但事先不能預(yù)知的 )。在原理上可消除或基本消除。工業(yè)的點(diǎn)火輻射及熒光燈干擾等； 2)自然噪聲 :指自然界存在的各種電磁波源，閃電、大氣中的電暴、銀河系噪聲及其他各種宇宙噪聲等； 3)內(nèi)部噪聲 :是系統(tǒng)設(shè)備本身產(chǎn)生的各種噪聲，在電阻類的導(dǎo)體中自由電子的熱運(yùn)動(dòng) (熱噪聲 )、真空管中電子的起伏發(fā)射和半導(dǎo)體中載流子的起伏變化 (散彈噪聲 )等。 2022/3/13 第 36 頁 加性噪聲雖然獨(dú)立于有用信號(hào)，它卻始終干擾有用信號(hào)。 其 一維概率密度函數(shù) 可表示為： a為噪聲的數(shù)學(xué)期望值，也就是均值； 為噪聲的方差。 2022/3/13 第 32 頁 信道的定義和分類 信道的數(shù)學(xué)模型 恒參信道 隨參信道 信道的加性噪聲 第二章 信道 2022/3/13 第 33 頁 功率譜密度函數(shù)在整個(gè)頻域內(nèi)是常數(shù)，即服從均勻分布。不可分辨的多徑造成衰落，可分辨的多徑造成碼間干擾。 3) 多徑傳播 ：無線電波在傳播過程中有直射波、地面反射波、還有各種障礙物所引起的散射波。主要與用戶終端與基站之間的距離、基站天線的增益和方向、載波的頻率等參數(shù)有關(guān)，其變化速度最慢。 2022/3/13 第 31 頁 陸地移動(dòng)信道 1) 路徑損耗 ：電波在自由空間傳播中所產(chǎn)生的損耗，反映了無線電波在千米量級(jí)的宏觀大范圍的空間距離上接收信號(hào)場強(qiáng)均值的變化。 快衰落信號(hào) 的振幅大體上服從廣義瑞利分布 (在工程設(shè)計(jì)按瑞利分布 ) 。 第一種情況下的路程 時(shí)延差最大 ， (可達(dá)幾毫秒 )，它不僅引起 快衰落 ，而且還會(huì)產(chǎn)生多徑時(shí)延失真 。 00 s ecMU F ?f?2022/3/13 第 30 頁 3） 多徑傳播 引起多徑傳播的主要原因： （ 1）電波經(jīng)電離層的一次反射和多次反射； （ 2）幾個(gè)反射層高度不同； （ 3）地球磁場引起的電磁波束分裂成尋常波與非尋常波 。 F2層的高度為 250－ 300km，一次反射的最大距離約為 4000km。工作頻率需要經(jīng)常 更換 。 三、隨參信道舉例 短波電離層反射信道 2022/3/13 第 29 頁 2） 工作頻率 電磁波投射到電離層的入射角 φ0，當(dāng)垂直入射 (φ0 =0)時(shí)，能從電離層 反射 的最高頻率稱為 臨界頻率 ，記為 f0. 當(dāng)電磁波以 φ0角入射時(shí)，能從電離層反射的最高頻率稱為 最高可用頻率 MUF. 當(dāng)工作頻率 高于 最高可用頻率時(shí)，電磁波將穿透電離層；不再返回地面。分 D、 E、 F F2四層。傳輸幾千千米，至上萬千米。 2022/3/13 第 28 頁 短波 是指波長為 100－ 10m(頻率為 3－ 30MHz)的無線電波。 (3)最大比合并 :使各支路增益分別與本支路的信噪比成正比，再相加獲得接收信號(hào)。 二、隨參信道特性的改善 —— 分集接收 2022/3/13 第 27 頁 分集合并的方法 (1)最佳選擇式 :從幾個(gè)分散信號(hào)中設(shè)法選擇其中信噪比最好的一個(gè)作為接收信號(hào)。 (4)極化分集 :分別接收水平極化和垂直極化波。 (2)頻率分集 :用多個(gè)不同載頻傳送同一個(gè)消息，如果各載頻的頻差相隔比較遠(yuǎn)各載頻
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