信道及其特征.pptxVIP

信道及其特征

目录contents信道基本概念信道特性分析信道模型建立信道编码技术信道传输性能评估信道优化策略探讨

信道基本概念01

信道是通信系统中传输信息的媒介或通道，它负责将信息从发送端传输到接收端。根据传输媒介的不同，信道可分为有线信道和无线信道两大类。有线信道包括双绞线、同轴电缆、光纤等；无线信道包括电磁波、光波等。定义与分类分类定义

指信道在单位时间内能够传输的最大信息量，通常以比特率（bitrate）来衡量。信道容量受到信噪比、带宽等多种因素的影响。信道容量指信道中传输信号的频率范围，即信号的最高频率与最低频率之差。带宽越宽，信道能够传输的信息量就越大。带宽信道容量与带宽

传输媒介信道中的传输媒介可以是导线、光纤、电磁波等。不同的传输媒介具有不同的传输特性和适用场景。传输方式根据信号在信道中的传输方式，可分为基带传输和频带传输。基带传输是将数字信号直接传输到信道中，而频带传输则是将数字信号调制到高频载波上进行传输。传输媒介与方式

信道特性分析02

衰减信号在传输过程中，由于信道本身的特性或外界因素的影响，信号的幅度会逐渐减小，这种现象称为衰减。衰减会导致信号的能量降低，影响信号的传输质量。失真信号在传输过程中，除了幅度的减小外，还可能发生波形的变化，使得接收端收到的信号与发送端发送的信号不一致，这种现象称为失真。失真会导致信号的频谱发生变化，进而影响信号的识别和处理。衰减与失真

信道中存在的随机、无规则的信号波动，它会对传输的信号产生干扰，使得接收端收到的信号质量下降。噪声的来源可能是信道本身的热噪声、外部电磁干扰等。噪声除了噪声以外，信道中还可能存在其他的有害信号，这些信号会与传输的信号叠加在一起，对信号的识别和处理产生干扰。干扰的来源可能是其他通信系统的信号、电力线的干扰等。干扰噪声与干扰

多径效应在无线通信中，信号可能会通过多条路径到达接收端，这些路径的长度和衰减可能不同，导致接收端收到的信号是多个路径上信号的叠加。多径效应会导致信号的幅度和相位发生变化，产生所谓的“瑞利衰落”或“莱斯衰落”。色散在光纤通信中，不同波长的光在光纤中的传输速度可能不同，导致光脉冲在传输过程中发生展宽。色散会导致光信号的波形发生变化，影响信号的传输质量。为了减小色散的影响，可以采用色散补偿技术或采用具有较小色散系数的光纤。多径效应与色散

信道模型建立03

描述信号在无线传播过程中的衰减，包括自由空间传播损耗、多径传播损耗等。路径损耗模型阴影效应模型多径传播模型考虑地形、建筑物等障碍物对无线信号传播的影响，导致接收信号强度的随机变化。描述无线信号在传播过程中经过多条路径到达接收端，造成信号的时延扩展和频率选择性衰落。030201无线信道模型

将有线信道视为传输线，考虑信号在传输线上的衰减、时延和失真等效应。传输线模型分析有线信道中信号源、传输线和负载之间的阻抗匹配问题，以确保信号的有效传输。阻抗匹配模型描述有线信道中的噪声来源和特性，如热噪声、串扰等，对信号传输质量的影响。噪声模型有线信道模型

123综合考虑无线信道和有线信道的特性，建立统一的信道模型，以描述信号在无线和有线网络中的传输过程。无线-有线混合信道模型针对多跳网络中不同跳之间可能存在的不同信道类型（如无线、有线、光纤等），建立相应的混合信道模型。多跳混合信道模型将物理层、数据链路层和网络层等不同层次的信道特性结合起来，构建更为精确的混合信道模型。跨层混合信道模型混合信道模型

信道编码技术04

通过在数据中添加冗余位，使得数据中1的个数为偶数（偶校验）或奇数（奇校验），用于检测数据传输过程中是否发生单比特错误。奇偶校验码利用生成多项式对数据进行处理，生成校验码附加在数据后面，接收端通过计算接收到的数据与生成多项式的余数来判断数据是否正确。循环冗余校验码（CRC）当接收端检测到错误时，会向发送端发送重传请求，发送端收到请求后会重新发送数据，直到接收端正确接收为止。自动重传请求（ARQ）差错控制编码

模拟调制通过改变载波的幅度、频率或相位来传输模拟信号，如调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。数字调制将数字信号转换为模拟信号进行传输，常见的数字调制方式有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等。解调技术将调制后的信号还原为原始信号的过程，解调方式需与调制方式相对应。调制与解调技术

直接序列扩频（DS-SS）01在发送端用高速伪随机码对要发送的数据进行扩频处理，接收端使用相同的伪随机码进行解扩，恢复原始数据。跳频扩频（FH-SS）02发送端和接收端约定一组频率跳变图案，在通信过程中双方按照约定的图案进行频率跳变，实现扩频通信。跳时扩频（TH-SS）03发送端在发送数据时，将数据分成若干小段，每段在不同的时间片内发送，接收端按照相应的时间片进行接收和