信道讲述介绍课件.pptVIP

通信原理机械工业出版社2004年1月1

第3章信道本章教学目的：了解各种实际信道、信道的数学模型和信道容量的概念。n说明：信道是指以传输媒质为基础的信号通道。n它与发送设备、接收设备等一起组成通信系统。没有信道，通信就无法进行；信道的好坏直接影响通信的质量。因此，有必要研究信道，根据信道的特点，正确地选用信道，合理地设计收发信设备，使通信系统达到最佳。机械工业出版社2004年1月2

第3章信道本章的讨论思路：通过介绍实际信道的n例子，在此基础上归纳信道的特性阐述信道的数学模型，最后简介信道容量的概念。要求：注重了解各种实际信道的特点，掌握信道的数学模型，简单运用信道容量公式解决实际问题。n机械工业出版社2004年1月3

序：信道的分类一、根据传输媒质来分：1、有线信道：对称电缆、同轴电缆、光纤等2、无线信道：短波信道、微波中继信道、卫星中继信道等二、根据信道参数是否变化来分：1、恒参信道：信道的参数不随时间变化。如同轴电缆、光纤、卫星信道等2、随参信道：信道的参数随时间变化。如短波信道机械工业出版社2004年1月4

三、根据信道包含的内容来分：1、狭义信道：仅指传输媒质。2、广义信道：除了传输媒质外，还包含有关的收发部件。（1）调制信道：调制器输出端至解调器输入端。（2）编码信道：信道编码器输出端至信道译码器输入端。机械工业出版社2004年1月5

调制信道与编码信道收转换器发调解调器媒质转换制器编码器输出译码器输入器调制信道编码信道调制信道与编码信道示意图机械工业出版社2004年1月6

第3章的主要内容3.1恒参信道n3.2随参信道n3.3信道特性及其数学模型n3.4信道容量的概念n机械工业出版社2004年1月7

有线电信道1．对称电缆（图3-1对称电缆结构图）n机械工业出版社2004年1月8

对称电缆是在同一保护套内有许多对相互绝缘的双导线的传输媒质。nn类型：非屏蔽（UTP）和屏蔽（STP）。导线材料是铝或铜，直径为0.4~1.4mm。为了减小各线对之间的相互干扰，每一对线都拧成扭绞状，特点：传输损耗比较大，传输特性比较稳定，价格便宜、安装容易。nn应用：对称电缆主要用于市话中继线路和用户线路，在许多局域网如以太网、令牌网中也采用高等级的UTP电缆进行连接。机械工业出版社2004年1月9

有线电信道2．同轴电缆n图3-2同轴电缆结构图机械工业出版社2004年1月10

表3–1几种有线电缆的特性线路类型频率范围信号衰减电磁干扰/MHzUTP电缆1~100高高低一般小STP电缆1~150同轴电缆1~1000小机械工业出版社2004年1月11

光纤直径纤芯(Core)多模125mm62.55mm125mmCore单模包层(Clad)8mmClad人的头发85μm机械工业出版社2004年1月12

微波中继信道微波频段的频率范围一般在几百兆赫至几十吉赫，其传输特点是在自由空间沿视距传输。由于受地形和天线高度的限制，两点间的传输距离一般为30~50km，当进行长距离通信时，需要在中间建立多个中继站图n3-3微波中继信道的构成n机械工业出版社2004年1月13

微波中继信道图3-4二频制或四频制频率配置方式n（a）四频制n机械工业出版社2004年1月14

微波中继信道（b）二频制n机械工业出版社2004年1月15

卫星中继信道图3-5卫星中继信道示意图n机械工业出版社2004年1月16

卫星中继信道是利用人造卫星作为中继站构成的通信信道。nn微波中继信道是由地面建立的端站和中继站组成。而卫星中继信道是以卫星转发器作为中继站与接收、发送地球站之间构成。若卫星运行轨道在赤道平面，离地面高度为35780km时，绕地球运行一周的时间恰为24小时，与地球自转同步，这种卫星称为静止卫星。不在静止轨道运行的卫星称为移动卫星。n机械工业出版社2004年1月17

3.2随参信道陆地移动信道陆地移动通信工作频段主要在VHF和nUHF频段，电波传播特点是以直射波为主。但是，由于城市建筑群和其他地形地物的影响，电波在传播过程中会产生反射波、散射波以及它们的合成波，电波传输环境较为复杂，因此移动信道是典型的随参信道。机械工业出版社2004年1月19

3.2随参信道1.自由空间传播n图3-6移动信道中自由空间传播损耗n机械工业出版社2004年1月20

P=PGGRTTR式中，GT为发射天线增益，GR为接收天线增益，d为接收天线与发射天线之间的直线距离，为各向同性天线的有效面积。当发射天线增益和接收天线增益都等于1时，式(3.3-1)简化为PR=PT自由空间传播损耗定义为L=fs机械工业出版社2004年1月21

代入式(3.3-2)可得Lfs=用dB可表示为［L