c7-第4章+信道试题.ppt

利用FDM技术可在一条电缆中同时传多路信号； * * * 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。 * 相频特性 典型音频电话信道: 幅度衰减特性 群迟延频率特性 恒参信道 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 短波电离层反射信道 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 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 西安电子科技大学 通院 波形 发送信号 接收信号 频谱 结论 我们更关心的问题： 多径效应 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 随参信道特性 多径效应 减小衰落的措施 信道噪声 §4.5 1. 何谓噪声 按 噪 声 来 源 2. 噪声类型 人为噪声 自然噪声 内部噪声 （如热噪声） 脉冲噪声 窄带/单频噪声 起伏噪声 （热噪声、散弹噪声和宇宙噪声） 起伏噪声 按 噪 声 性 质 热噪声： 式中 k = 1.38 ? 10-23（J/K）－ 波兹曼常数 T － 热力学温度（oK） R － 阻值（?） B － 带宽（Hz） 热噪声电压有效值： 归纳 信道加性噪声n(t) : 代表：起伏噪声（热噪声等） 性质：高斯白噪声 n(t) ? BPF ? 窄带高斯噪声 平均功率： 噪声等效带宽： 功率谱： 噪声等效带宽 Pn(f) 接收 滤波器 特性 通过宽度为Bn的矩形滤波器的噪声功率 = 通过实际接收滤波器的噪声功率。 物理 意义 窄带高斯噪声 : Pn (f0) 信道容量 §4.6 西安电子科技大学 通信工程学院 ——指信道能够无差错传输时的最大平均信息速率 式中，P(xi) ?发送符号xi的概率（i=1,2,3,