通信原理——第四章.ppt

香农公式进一步改写： 每比特能量 每比特持续时间 信号的平均功率 表明（1）为了得到给定的信道容量，可以增大带宽B以换取Eb的减小；（2）在接收功率受限的情况下，有Eb=STb，知，可以增大Tb以减少S来保持Eb和信道容量C的不变 30dB 每个像素的信息量 一幅图片的信息量 解： 例 在二进制系统中，由于只有0、1两种符号，由概率论知识可得下列关系： 传输0码的正确转移概率： 传输1码的正确转移概率： 当无记忆二进制编码信道的差错发生统计独立，且具有对称的条件概率时 错误转移概率： 正确转移概率： 该信道称为二进制对称信道（Binary Symmetric Channel，BSC） * 电磁波的传播特性主要由其频率值来决定 * 微波：300M--300 GHz的电磁波 * 电离层散射的机理 － 由电离层不均匀性引起 对流层散射的机理 － 由对流层不均匀性（湍流）引起 * STP：每对加有金属箔屏蔽层（接地） 双绞线有多种规格，传输带宽在几十千赫至上百兆赫 应用：用作电话线路，传输语音和数据；是本地环路(如连接用户到电话机房的线路) 和局域网内及综合布线工程中的传输介质。 * * 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 * 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 * 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 * 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。 * 若输入信号为s(t)，则理想恒参信道的输出: 恒参信道 固定的迟延 固定的衰减 —— 这种情况称为无失真传输 理想恒参信道频时域表达式: 频域表达式： 时域表达式： IFT 即：此时信道的冲激响应也是冲激函数，只是强度变化了K倍，延迟了时间td 3. 失真 影响 措施 恒参信道 幅频失真： 即幅频特性在信号的频带范围内不是常数 相邻码元之间发生重叠 幅频无失真信道 幅频失真信道 即：接收信号发生畸变 3. 失真 影响 措施 恒参信道 群迟延失真: 相频失真： 相频无失真信道 相频失真信道 接收信号同样发生畸变 无论幅频失真、相频失真均属于线性失真，可以用一个线性网络进行补偿。 此外还存在非线性失真，频率偏移、相位抖动等失真因素，会引起信号的非线性码间干扰，使得模拟和数字通信系统的解调性能下降，对高速数据通信系统的性能影响比较大。 恒参信道 恒参信道 特性及其对信号传输的影响 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 无线通信信道是随参信道的典型实例： 无线信道的衰落分为大尺度衰落和小尺度衰落 衰落特性可以描述为： 大尺度衰落，随时间和位移缓慢变化 小尺度衰落，随时间和位移快速变化 信道的衰落因子 3. 多径效应 — 多经传播的影响 发送信号经过反射、散射、绕射传播到接收机，这些经不同途径的信号在接收机处叠加，导致接收信号发生剧烈变化——多径效应 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