通信原理第3章信道解析.ppt

* 编码信道模型 （数字信道） 对信号的影响是一种数字序列的变换 用数字的转移概率（P(输出/输入)）来描述（平均错误概率） 信道模型 * 信道模型 二进制编码信道模型 四进制编码信道模型 * 码的转移概率P(i/j) ■二进制数字编码信道 发送码元为j，而接收码元为i的概率。 0 1 0 1 发送端 接收端 P(0/0) P(1/0) P(1/1) P(0/1) P(0/0)+P(1/0)=1 P(0/1)+P(1/1)=1 P(0/1)、P(1/0)是 错误接收概率 P(0/0)、P(1/1)是 正确接收概率 系统的误码率是？ 系统的误码率 Pe=P(0)P(1/0)+ P(1)P(0/1) * ■M进制数字编码信道 系统误码率是？ P(0/0) P(1/0) P(M-1/0) P(2/0) P(0/1) P(1/1) P(2/1) P(M-1/1) P(0/2) P(2/2) P(1/2) P(M-1/2) P(0/M-1) P(M-1/M-1) P(1/M-1) P(2/M-1) 0 1 发 送 端 接 收 端 2 M-1 0 1 2 M-1 * 信道的数学模型 信道模型的分类： 调制信道 编码信道 编码信道 调制信道 *  调制信道模型 式中 － 信道输入端信号电压； － 信道输出端的信号电压； － 噪声电压。 通常假设： 这时上式变为： － 信道数学模型 f [ei(t)] e0(t) ei(t) n(t) 图4-13 调制信道数学模型 * 因k(t)随t变，故信道称为时变信道。 因k(t)与e i (t)相乘，故称其为乘性干扰。 因k(t)作随机变化，故又称信道为随参信道。 若k(t)变化很慢或很小，则称信道为恒参信道。 乘性干扰特点：当没有信号时，没有乘性干扰。 * 恒参信道与随参信道 一、恒参信道 恒参信道对信号传输的影响是确定的、或者是变化极其缓慢 等效于一个非时变的线性网络 利用信号通过线性系统的分析方法，可求得已调信号通过恒参信道的变化规律 网络的传输特性：幅频特性、相频特性 * 恒参信道与随参信道 网络的传输特性：幅频特性、相频特性 为信道的幅频特性，通常不为常数 为信道的相频特性 * 幅度—频率畸变（频率失真） 是由有线电话信道的幅度—频率特性不理想引起的.信道中存在线圈、分布电容、电感等 为了减小幅度—频率畸变，在设计总的电话信道传输特性是，一般都要求把幅度—频率畸变控制在一个允许的范围内 恒参信道与随参信道 * 相位—频率畸变 是指信道的相位—频率特性偏离线性关系引起的畸变。在信道频带的边缘畸变更为严重，主要来源于信道中的各种滤波器 信道的相位—频率特性常采用群迟延—频率特性来衡量 恒参信道与随参信道 * 恒参信道与随参信道 群迟延—频率特性：是相位—频率特性对频率的导数 群迟延—频率特性: 如果 呈线性关系， 是一条水平直线 此时信号的不同频率成分有相同的群迟延，信号经过传输后不会发生畸变 * 理想的相位---频率特性及群迟延特性 恒参信道与随参信道 * 实际的信道特性： 恒参信道与随参信道 * 当非单一频率的信号通过这信道时，信号中的不同频率分量将有不同的群迟延 （a）是原信号，即未经迟延的信号，由基波、三次谐波组成，其幅度比2；1 恒参信道与随参信道 * 恒参信道举例 光纤信道 光源 光调制器 耦合器 基带处理 基带电信号 耦合器 光检测器 基带处理 基带电信号 光纤线路 发 送 端 接 收 端 图7光纤通信系统 ■ 光纤与光缆 ■ 光波长 ■ 单模光纤与多模光纤 ■ 光纤的衰耗与色散 光纤通信的优点 ■ 无中继传输距离长； ■ 系统频带宽、容量大； ■ 具有及强的抗电磁干扰能力。 * 恒参信道举例 无线电视距传播信道 无线电视距传播 无线电中继信道 * 恒参信道举例 卫星中继信道 卫星中继信道 通信卫星 通信卫星 * 恒参信道与随参信道 随参信道的传输媒质的特点 信道参数不仅随频率变化，而且随时间变化 为开机运行后的持续时间 信道对于信号 的响应 为 ：乘性干扰 ：加性干扰 * 恒参信道与随参信道 随参信道的传输媒介具有三个特点： （1） 对信号的衰耗随时间随机变化； （2） 信号传输的时延随时间随机变化； （3） 多径传播。 * 变参信道有：短波电离层信道