通信原理Chp4_2.ppt

内容回顾 信道的定义及分类 无线信道：地波/天波/视线/散射传播 有线信道：明线/对称电缆/同轴电缆/光纤 信道的数学模型 连续信道的数学模型 离散信道的数学模型 信道特性对信号传输的影响 恒参信道的幅频特性及相位特性 理想信号不失真的要求 通信系统模型 编码器 调制器 发射机 传输媒质 接收机 解调器 译码器 解密器 受信者 加密器 信息源 狭义信道 调制信道 编码信道 狭义信道和广义信道 4.0 概 述 信道的分类 连续信道和离散信道 无线信道和有线信道 〖内容回顾〗 4.1 无线信道 电磁波的传播方式 传播路径 地 面 图4-1 地波传播 地 面 信号传播路径 图 4-2 天波传播 d d h 接收天线 发射天线 传播途径 D 地面 r r 图 4-3 视线传播 A B C D 图4-7 对流层散射通信 〖内容回顾〗 明 线 对称电缆 4.2 有线信道 同轴电缆 光 纤 〖内容回顾〗 单输入单输出模型 调制信道模型 4.3 信道的数学模型 时变线性 网络 P(0/0) P(1/1) P(1/0) P(0/1) 0 0 1 1 二进制编码信道模型 发 送 端 接 收 端 编码信道模型 用数字的转移概率 来描述。 转移概率矩阵： T= ( ) P(0/0) P(0/1) P(1/0) P(1/1) 〖内容回顾〗 4.4 信道特性对信号的影响 恒参信道的影响 信 道 h(t) ? H(ω) 线性系统的幅频特性和相频特性 线性系统中无失真条件： 幅频特性 相频特性 〖内容回顾〗 ? * ? * ? * ? * 4.5 信道中的噪声 4.4 信道特性对信号传输的影响 4.6 信道容量 第四章 信 道 〖内容回顾〗 信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的 长度（时延）和衰减都随时间而变，即存在多径 传播现象。 多径传播对信号的影响称为多径效应。 4.4 信道特性对信号的影响 随参信道的影响 随参信道定义 信道参数随时间而变，又称时变信道。 变参信道举例：天波、地波、视线、散射传播… 随参信道的特性 衰减随时间变化 时延随时间变化 多径效应 都是随机变化的。 4.4 信道特性对信号的影响 随参信道的影响 多径效应分析 设发射信号为： 则接收信号为： 由第i条路径到达的接收信号振幅 由第i条路径到达的信号的时延 － 接收信号的包络 4.4 信道特性对信号的影响 随参信道的影响 多径效应分析 － 接收信号的相位 缓慢随机变化振幅 4.4 信道特性对信号的影响 随参信道的影响 多径效应分析 信号包络因传播有了起伏的现象称为衰落。 发射信号为单频恒幅正弦波时，接收信号 因多径效应变成包络起伏的窄带信号。 衰落周期和码元周期可以相比 －慢衰落。 －快衰落； 衰落的起伏周期较长的衰落 随机变化的包络 频率近似为 f0 的正弦波 4.4 信道特性对信号的影响 随参信道的影响 多径效应分析 分析此多径信道的传输函数。 两条路径的接收信号分别为： 设发射信号为 f (t)，且仅有两条路径，路径 衰减相同，时延不同，即 传播衰减 第一条路径的时延 两条路径的时延差 重点 4.4 信道特性对信号的影响 随参信道的影响 多径效应分析 故得出此多径信道的传输函数为 常数衰减因子 和信号频率?有关的复因子 确定的传输时延 曲线的最大和最小值位置决定于 两条路径的相对时延差?。 图4-19 多径效应 4.4 信道特性对信号的影响 变参信道的影响 多径效应分析 因? 是随时间变化的，所以对于给 定频率的信号，信号的强度随时间 而变，这种现象称为衰落现象。 由于这种衰落和频率有关，故常称其为 频率选择性衰落。 为了使信号基本不受多径传播的影响，要求 信号的带宽小于多径信道的带宽(1/?m )Hz。 图4-18 多径效应 4.4 信道特性对信号的影响 变参信道的影响 多径效应分析 对于宽带信号，若信号带宽大于(1/? )Hz， 则信号频谱中不同频率分量的幅度之间 必然出现强烈的差异。 将(1/? )Hz称为两条路径信道的相关带宽。 若存在多个路径时，设?m为多径中最大的 相对时延差，则将(1/?m )Hz定义为此多径 信道的相关带宽。 噪声的定义及分类 例如邻台信号、开关噪声等； 4.5 信道中的噪声 定 义 信道中存在的不需要的电信号，又称加性干扰。 按噪声来源分类 人为噪声 - 由人们的活动性为造成的； - 自然现象引起的噪声； 例如闪电、宇宙噪声等； 自然噪声 - 电子设备系统中产生的噪声。 例如热噪声，散弹噪声等。 内部噪声 ：一种连续波的干扰，其频谱集中在 某个频率附近较窄的范围之内， 例如