數(shù)據(jù)通信原理第04章信道-閱讀頁
2025-05-14 08:38本頁面
【正文】 式中 － 由第 i條路徑到達(dá)的接收信號振幅； － 由第 i條路徑達(dá)到的信號的時(shí)延； 上式中的 都是隨機(jī)變化的。 ?另外一種衰落： 慢衰落 － 由傳播條件引起的。 通過多徑信道傳輸?shù)男盘柖季哂羞@種特性 45 主要內(nèi)容： ?無線信道 ?有線信道 ?信道的數(shù)學(xué)模型 ?信道的特性對信號傳輸?shù)挠绊? ?信道的噪聲 ?信道容量 46 ? 信道中的噪聲 ?噪聲 ?信道中存在的不需要的電信號。 ?按噪聲來源分類 ?人為噪聲 － 例：開關(guān)火花、電臺輻射 ?自然噪聲 － 例：閃電、大氣噪聲、宇宙噪聲、 熱噪聲 47 ?熱噪聲 ?來源：來自一切電阻性元器件中電子的熱運(yùn)動(dòng)。 ?熱噪聲電壓有效值： 式中 k = ? 1023（ J/K） － 波茲曼常數(shù)； T － 熱力學(xué)溫度（ 186。 ?性質(zhì)： 高斯白噪聲 )V(4 k T R BV ?48 ?按噪聲性質(zhì)分類 ?脈沖噪聲： 是突發(fā)性地產(chǎn)生的，幅度很大，其持續(xù)時(shí)間比間隔時(shí)間短得多。電火花就是一種典型的脈沖噪聲。可以看作是一種非所需的連續(xù)的已調(diào)正弦波。 注：討論噪聲對于通信系統(tǒng)的影響時(shí)，主要是考慮起伏噪聲，特別是熱噪聲的影響。 ?信道分類：連續(xù)信道和離散信道，描述方式不同。 52 ?計(jì)算離散信道容量的信道模型 ?發(fā)送符號： x1， x2， x3， ? ， xn ?接收符號： y1， y2， y3， ? ， ym ?P(xi) = 發(fā)送符號 xi 的出現(xiàn)概率 ， i ＝ 1， 2， ? ， n； ?P(yj) = 收到 yj的概率， j ＝ 1， 2， ? ， m ?P(yj/xi) = 轉(zhuǎn)移概率， 即發(fā)送 xi的條件下收到 yj的條件概率 53 ?計(jì)算離散信道容量的信道模型 x1 x2 x3 y3 y2 y1 接收端 發(fā)送端 xn 。 。 。 ?發(fā)送 xi時(shí)收到 yj所獲得的信息量為： = log2P(xi) [log2P(xi /yj)] 55 ?計(jì)算收到一個(gè)符號時(shí)獲得的平均信息量 ?對所有的 xi和 yj取統(tǒng)計(jì)平均值，得出收到一個(gè)符號時(shí)獲得的平均信息量， 平均信息量 / 符號 ＝ )/()()]/(l o g)/()([)(l o g)(1 1 122yxHxHyxPyxPyPxPxPnimjnijijijii????? ? ? ?? ? ?56 上式中 －為每個(gè)發(fā)送符號 xi的平均信息量，稱為信源的 熵 。 由上式可見，收到一個(gè)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(cuò)誤率引起的損失。 這時(shí)兩個(gè)符號的出現(xiàn)概率相等， 其不確定性最大。 。 yn 圖 422 無噪聲信道模型 P(xi) P(y1/x1) P(yn/xn) P(yj) xn 59 ?無噪聲信道 ?發(fā)送符號和接收符號有一一對應(yīng)關(guān)系。 ?因?yàn)?，平均信息? / 符號 ＝ H(x) – H(x/y) ?所以在無噪聲條件下，從接收一個(gè)符號獲得的平均信息量為 H(x)。這再次說明H(x/y)即為因噪聲而損失的平均信息量。這時(shí) C = 0，即信道容量為零。 ? 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 Ct和信道帶寬 B、信號功率 S及噪聲功率譜密度 n0三個(gè)
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