通信原理课件3.ppt

序言 3.1 信道分类 按物理形态分 有线：双绞线 电缆、光纤 无线：大气、水 宇宙空间 按信道特性分 恒参：传输特性不随时 间变化（有线一般属恒参） 变参：信道特性随时间变化 （无线信道可能是恒 参，也可能是变参） 3.1 信道分类 恒参 变参 频域 传输函数： 时域 冲激响应函数： 3.1 信道分类 微波中继 卫星 3.1 信道分类 移动通信信道 3.1 信道分类 对流层散射信道 水声信道 声波传播速度（1500米/秒） 海面反射严重 多径衰落明显 深海、浅海衰落特性不同 3.3 恒参信道 3.3 恒参信道 3.3 恒参信道 3.3 恒参信道 恒参信道传输特性及其对信号传输的影响 时域关系式：y(t) = x(t)*h(t) 频域关系式：Y(ω)＝X(ω)H(ω) 频率特性： 群迟延频率特性： 理想信道：H(ω=ke-jωtd ，τ(ω)=-td 非理想信道:∣H(ω)∣≠k，τ(ω) ≠-ωtd 恒参信道举例 设某恒参信道的幅频特性为 H(ω)=［1+cosωT0］ 其中，td为常数。试确定信号s(t)通过该信道后的输出信号表示式，并讨论之。 解: H(ω)=［1+cosωT0］ = + ( + ) = + + h(t)=δ(t-td)+δ(t-td+T0)+δ(t-td-T0) 输出信号 so(t)=s(t)*h(t)=s(t-td)+s(t-td+T0)+s(t-td-T0) 3.3 恒参信道 3.3 恒参信道 3.4 变参信道 3.4 变参信道 (1)瑞利衰落与频率弥散 两个结论: 从波形上看：多径传播使单一频率的正弦信号变成了包络和相位受调制的窄带信号，这种信号称为衰落信号，即多径传播使信号产生瑞利型衰落。 (2) 从频谱上看：多径传播使单一谱线变成了窄带频谱， 即多径传播引起了频率弥散。 频率选择性衰落 相关带宽Δf=1/τm 发送信号带宽 含交织编码的差错控制技术 抗衰落性能好的调制解调技术 功率控制技术 分集接收技术 扩频技术 均衡技术 起伏噪声的统计特性 （1）瞬时幅度服从高斯分部且均值为0 （2）功率谱密度在很宽的频率范围内是平坦的 Pn(f)= (W/Hz) 本章的目标和要求 本章研究的主要内容： 1，信号在信道中的传输特性 2，信噪比SNR计算 本章作业 3-1 3-4 3-6 3-8 则 H(ω) 的获得 设 ∴输出信号为: ∴ (2）频率选择性衰落 (P62) H(ω) 的分析 ∵ (2）频率选择性衰落 (P62) (2）频率选择性衰落 (P62) 3.5 变参信道特性的改善 (1) 原理 ∴若把各径信号“适当地”合并，可减小衰落 分集的含义 ---①使各路径信号相互独立②适当合并→系统性能↑ ∵快衰落信道收到的是各径信号的合成 3.5 变参信道特性的改善 空间分集： 使用多个天线 频率分集： 用多个频率传同一信息 角度分集： 天线指向不同 极化分集： 接收水平、垂直极化波 (2) 分集方式 3.5 变参信道特性的改善 最佳选择式： 选择信噪比最好的一个接收 等增益相加式： 各支路等增益相加 最大比值相加式： 使增益和本支路信噪比成正比后相加 性能：321 (3) 信号合并方式 3.5 变参信道特性的改善 前面我们讨论了恒参信道和随参信道传输特性以及其对信号传输的影响。除此之外，信道的加性噪声同样会对信号传输产生影响。加性噪声与信号相互独立，并且始终存在，实际中只能采取措施减小加性噪声的影响，而不能彻底消除加性噪声。 因此，加性噪声不可避免地会对通信造成危害。  3.6 信道的加性噪声 ① 外台信号② 人为施放的干扰源③ 工业点火辐射④ 荧光灯干扰⑤ 闪电⑥ 大气中的电暴⑦ 银河系噪声⑧ 其它宇宙噪声⑨ 热噪声⑩ 霰弹噪声11 电源哼声12 接触不良13 自激振荡14