第4章-信道讲述.ppt

分集接收的基本思想 基本思想：如果能在接收端同时获得几个不同的合成信号，并将这些信号适当合并构成总的接收信号，将有可能大大减小衰落的影响。 要求：只有被分集的几个合成信号之间是统计独立的，合并后才能使系统性能改善。 * 分集方式 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 空间分集 * 合并方法 最佳选择式 ： 几个分散信号中选择其中信噪比最好的一个作为接收信号； 等增益相加式 ：等增益加权 将几个分散的信号以相同增益(ki=1)进行直接相加，相加后的信号作为接收信号； 最大比值相加式 ：不等增益加权 使支路增益ki与其信噪比成正比，然后再相加获得接收信号。 n为分集重数，r为合并后输出信噪比 * 作 业 思考题（自作）： P84 4-7，4-8 * 4.6 信道加性噪声 加性噪声--是分散在通信系统中各处噪声的集中表示。 (独立于有用信号，却始终干扰有用信号) 调制信道中干扰包括： 乘性干扰k(t) 加性干扰n(t) n(t)也称加性噪声，简称噪声 * 一. 噪声的定义及分类 1、噪声的定义 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（简称噪声） ：是分散在通信系统中各处噪声的集中表示，它独立于有用信号，但始终干扰有用信号，因而不可避免地会对通信造成危害。（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。） * 2. 噪声的分类 噪声的种类很多，也有多种分类方式， （1） 根据噪声的来源，进行分类，一般可以分为三类。  1o、人为噪声 人为噪声是指人类活动所产生的对通信造成干扰的各种噪声。其中包括工业噪声和无线电噪声。工业噪声来源于各种电气设备，如开关接触噪声、汽车的点火辐射及荧光灯干扰等。无线电噪声来源于各种无线电发射机，如外台干扰、宽带干扰等。 2o、自然噪声 自然噪声是指自然界存在的各种电磁波源所产生的噪声。 如雷电、磁暴、太阳黑子、银河系噪声、宇宙射线等。可以说整个宇宙空间都是产生自然噪声的来源。 * 3o、内部噪声： 内部噪声是指通信设备本身产生的各种噪声。它来源于通信设备的各种电子器件、传输线、天线等。如电阻一类的导体中自由电子的热运动产生的热噪声、电子管中电子的起伏发射或晶体管中载流子的起伏变化产生的散弹噪声等。 （2）、如果根据噪声的性质分类，噪声可以分为窄带噪声、脉冲噪声和起伏噪声。这三种噪声都是随机噪声。 1o、窄带噪声 窄带噪声主要是无线电干扰，频谱特性可能是单一频率， 也可能是窄带谱。窄带噪声的特点是一种连续波干扰。可以通过合理设计系统来避免这种噪声的干扰。 * 2o、脉冲噪声 脉冲噪声是在时间上无规则的突发脉冲波形。包括工业干扰中的电火花、汽车点火噪声、 雷电等。脉冲噪声的特点是以突发脉冲形式出现、干扰持续时间短、脉冲幅度大、周期是随机的且相邻突发脉冲之间有较长的安静时间。由于脉冲很窄，所以其频谱很宽。但是随着频率的提高，频谱强度逐渐减弱。可以通过选择合适的工作频率、远离脉冲源等措施减小和避免脉冲噪声的干扰。 3o、起伏噪声 起伏噪声是一种连续波随机噪声，包括热噪声、散弹噪声和宇宙噪声。对其特性的表征可以采用随机过程的分析方法。起伏噪声的特点是具有很宽的频带，并且始终存在，它是影响通信系统性能的主要因素。在以后各章分析通信系统抗噪声性能时， 都是以起伏噪声为重点。其特点是高斯白噪声。 从噪声性质来区分可有： （1）窄带噪声 ; （2）脉冲干扰 ; （3）起伏噪声。 其中影响最大的是起伏噪声，它是通信系统最基本的噪声源。其特点是高斯白噪声。 而起伏噪声主要包括：信道内所有的热噪声、散弹噪声和宇宙噪声等。 * 从调制信道的角度来看噪声 窄带高斯噪声 带限白噪声：经过接收机带通滤波器过滤的热噪声, ，到达解调器输入端的噪声并不是上述噪声的本身，而是被滤波成为一种带通噪声（窄带噪声，或带限噪声白噪声），当研究调制解调问题时，调制信道的加性噪声可直接表示为窄带高斯噪声。 窄带高斯噪声：由于滤波器是一种线性电路，高斯过程通过线性电路后，仍为一高斯过程，故此窄带噪声又称窄带高斯噪声。