定稿 -第4章 信道(7版)-2014-2.ppt

光纤是光导纤维的简称，是一种能传输光信号玻璃或塑胶纤维。 光纤：纤芯和包层构成的双层通信圆柱体，依靠光波承载信息。 光纤传输系统：光源、光纤线路和光电探测器。 * 能够提供远大于金属电缆（双绞线或同轴电缆）的传输带宽和通信容量(约30THz带宽/波段)；；传输衰减小，无中继传输距离远；抗电磁干扰，传输质量好；耐腐蚀（这一特点使其特别适用于沿海区域和海底跨洋远程通信）；不易被窃听，因而对军事通信和必威体育官网网址性强的商业通信极具吸引力；体积小和重量轻，这一特点使其在航空航天以及一些特殊应用领域具有重要的意义；节约有色金属，有利于环保。 * 信道特性是一个很复杂的函数，它可能会使信号 产生包括各种线性或非线性的失真，延时和衰落等。 * 不同的物理信道具有不同的特性C(?)，根据信道的时变特性，分为。。。 一种简单而常见的情况是C(f)为常数（通常可取1），简化。。。加性高斯白噪声信道,它是在通信系统分析和设计中最常用的信道模型。 * 编码信道是一种数字信道或离散信道，其输入和输出都是离散信号。它对信号的影响反映为将输入数字序列变成另一种输出数字序列。由于信道噪声或其他因素的影响，将导致输出数字序列发生错误， 因此输入、输出数字序列之间的关系可以用一组转移概率来表征。 * 并设信道有n条路径，各路径有时变的衰落和传输时延 且经过各条路径到达接收端的信号相互独立 * 频选衰落的含义： 信道对不同f 的信号分量的衰减大小不同，且随时间变化. * * 人类活动所产生的对通信造成干扰的各种噪声 自然界存在的各种电磁波源所产生的噪声 通信设备本身产生的各种噪声 * 香农公式给出了通信系统所能达到的极限信息传输速率，但是，香农公式只证明了理想通信系统的“存在性”，却没有指出这种通信系统的实现方法。 * 香农公式给出了通信系统所能达到的极限信息传输速率，但是，香农公式只证明了理想通信系统的“存在性”，却没有指出这种通信系统的实现方法。 * 1. 随参信道举例 指传输特性随时间随机快变的信道。 随参信道 特性及其对信号传输的影响 陆地移动信道 短波电离层反射信道 超短波流星余迹散射信道 超短波及微波对流层散射信道 超短波电离层散射 超短波超视距绕射 … 课件制作：曹丽娜 2. 随参信道特性 随参信道 衰减随时间变化 时延随时间变化 多径传播 多径传播 示意图： 3. 多径效应 第i条路径 接收信号振幅 经过n条路径传播（各路径有时变的衰落和时延） — 多经传播的影响 传输时延 则接收信号为 设发送信号为 幅度恒定 频率单一 课件制作：曹丽娜 根据概率论中心极限定理：当 n 足够大时，x(t)和y(t) 趋于正态分布。 同相 ~ 正交形式 包络 ~ 相位形式 瑞利 分布 均匀分布 多径效应 包络相位 随机缓变 的 窄带信号 波形 发送信号 接收信号 频谱 多径传播使信号产生瑞利型衰落； 多径传播引起频率弥散。 结论 课件制作：曹丽娜 我们更关心的问题： 多径传播 对于一个复杂信号 f (t) （实际情况） 的影响如何呢 ？ 两径 多径 多径效应 课件制作：曹丽娜 多径效应 传输衰减均为 K 传输时延分别为?1和?2 发射信号 接收信号 设两条路径的信道为 f (t) fo(t) = K f(t - ?1) + K f(t -?2 ) 信道传输函数 fo(t) ? =?2 -?1 相对时延差 则接收信号为 常数衰减因子 确定的传输时延因子 与信号频率?有关的复因子 信道对信号不同的频率成分，将有不同的衰减。 ——频率选择性衰落 如何减小？ 信道幅频特性 信道相关带宽： 定义为相邻传输零点的频率间隔 ，工程经验公式： 4. 减小频率选择性衰落的措施 △f △f ＝1/? 应使信号带宽 Bs ＝(1/3 ~ 1/5)△f 数字信号的码元宽度: Ts ＝(3 ~ 5)? →RB↓ m m Bs △f 归纳 衰减随时间变化 时延随时间变化 多径传播 随参信道特性 多径效应 瑞利型衰落 频率弥散 频率选择型衰落 分集接收 扩频技术 OFDM等 减小衰落的措施 Bs ＝(1/3 ~ 1/5)△f 课件制作：曹丽娜 信道分类 信道模型 恒参/随参信道特性和对信号传输的影响 信道噪声 信道容量