第3章xjs现代通信汇编.ppt

第三章 信道与信道复用 3.1 通信信道 3.2 信道复用 3.3 码分复用（CDM） 3.4 数字复接技术 信道的幅－频失真是一种线性失真，可以用一个线性网络进行补偿。 若此线性网络的频率特性与信道的幅--—频特性之和，在信号频谱占用的频带内，为一条水平直线，则此补偿网络就能够完全抵消信道产生的幅－频失真。 信道的相－频失真也是一种线性失真，所以也可以用一个线性网络进行补偿。 恒参信道中还可能存在其它一些使信号产生失真的因素，例如非线性失真、频率偏移和相位抖动等。 非线性失真是指信道输入信号和输出信号的幅度关系不是直线关系。非线性特性将使信号产生新的谐波分量。这种失真主要是由信道中的元器件特性不理想造成的。 频率偏移是指信道输入信号的频谱经过信道传输后产生了平移。这主要是由发送端和接收端中用于调制解调或频率变换的振荡器的频率误差引起的。 相位抖动也是由这些振荡器的频率不稳定产生的。相位抖动的结果是对信号产生附加调制。上述这些因素产生的信号失真一旦出现，就很难消除。 2、随参信道对信号传输的影响 许多无线信道都是随参信道，例如依靠天波和地波传播的无线电信道，某些视距传输信道和各种散射信道。 随参信道的参数随时间随机快速变化，其特性比恒参信道要复杂，对传输信号的影响也较为严重。 影响信道特性的主要因素是传输媒介，如电离层的反射和散射，对流层的散射等。 随参信道的传输媒质有以下3个特点 ： （1）对信号的衰耗随时间而变化。 在随参信道中，传输媒介参数随气象条件和时间而随机变化。如电离层对电波的吸收特性随年份、季节、白天和黑夜在不断地变化，因而对传输信号的衰减也在不断地发生变化，这种变化通常称为衰落。由于这种信道参数的变化相对而言是十分缓慢的，所以称这种衰落为“慢衰落”。慢衰落对传输信号的影响可以通过调节设备的增益来补偿。 （2）传输的时延随时间而变化。 （3）多径传播。由发射点出发的电波可能经多条路径到达接收点，这种现象称为多径传播。 由多径传播也会引起的信号衰落，这种衰落属于“快衰落”。 为了抗快衰落，可采用抗衰落的调制解调技术、抗衰落接收技术、扩频技术，差错控制及交织技术等。其中较为有效且常用的抗衰落措施是分集接收技术。 3、信道中的噪声 我们将信道中不需要的电信号统称为噪声。 通信系统中没有传输信号时也有噪声，噪声永远存在于通信系统中。由于这样的噪声是叠加在信号上的，所以有时将其称为加性噪声。 噪声对于信号的传输是有害的，它能使模拟信号失真，使数字信号发生错码，并随之限制着信息的传输速率。 （1）噪声按照来源分类，可以分为人为噪声和自然噪声两大类。 人为噪声是指由人类的活动产生的噪声。例如电钻和电气开关瞬态造成的电火花、汽车点火系统产生的电火花、荧光灯产生的干扰、其它电台和家电用具产生的电磁波辐射等。 自然噪声是指自然界中存在的各种电磁辐射。如闪电、大气噪声及来自太阳和银河系等的宇宙噪声等。 此外还有一种很重要的自然噪声，即热噪声。热噪声来自一切电阻性元器件中电子的热运动。例如，导线、电阻和半导体器件等均会产生热噪声。所以热噪声无处不在，不可避免地存在于一切电子设备中。 （2）噪声按照性质分类，可以分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。 脉冲噪声是突发性地产生的幅度很大、持续时间很短、间隔时间很长的干扰。由于其持续时间很短，故其频谱较宽，可以从低频一直分布到甚高频，但是频率越高其频谱的强度越小。电火花就是一种典型的脉冲噪声。 窄带噪声是一种非所需的连续的已调正弦波，或简单地就是一个幅度恒定的单一频率的正弦波。通常它来自相邻电台或其它电子设备。窄带噪声的频率位置通常是确知的或可以测知的。 起伏噪声是在时域和频域内都普遍存在的随机噪声。热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声。 脉冲噪声不是普遍地、持续地存在的，对于话音通信的影响也较小，但是对于数字通信可能有较大影响。 窄带噪声也是只存在于特定频率、特定时间和特定地点，所以它的影响也是有限的。 只有起伏噪声无处不在。所以在讨论噪声对通信系统的影响时，主要是考虑起伏噪声(特别是热噪声)， 它是通信系统最基本的噪声源。 起伏噪声是一种高斯噪声，且在相当宽的频率范围内其频谱是均匀分布的，好像白光的频谱在可见光的频谱范围内均匀分布那样，所以起伏噪声又常称为白噪声. 3.2 信道复用 所谓信道复用是指在同一链路上传输多路信号而互不干扰的一种技术