信道的数学模型及分类.pdf

授课题目信道的数学模型及分类授课类型理论课

首次授课时间学时2课时

1、理解信道的基本分类；

2、掌握基本信道模型；

教学目标

3、掌握无记忆信道的特性；

4、掌握并理解几类特殊的信道；

1、基本信道模型；

重点与难点

2、无记忆信道的特性公式；

教学手段与方法第二章习题课+讲授

教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等）

授课思路与过程设计：

回顾通信系统的基本模型，并简要对第二章中信源的信息量测量进行简要回顾，

引出本章要讲述的基本内容，并对本次课进行简要的介绍。

首先对信道的分类进行简要的介绍，之后引出离散信道的基本模型，注意其中无

记忆信道的特性、有干扰无记忆信道的特性；接下来介绍几种特殊的信道，最后对本

次课进行简要的小结。

时间分配：

内容时间分配

信道分类介绍10分钟

离散信道的基本模型15分钟

几类特殊的信道10分钟

小结5分钟

在一般的广义通信系统中，信道是很重要的一部分。信道的任务是以信号方式传

输信息和存储信息。我们研究信道就是研究信道中能够传送或存储的最大信息量，即

信道容量问题。

信源输出的是携带着信息的消息，而消息必须首先转换成能在信道中传输或存储

的信号，然后通过信道传送到收信者。并且认为噪声或干扰主要是从信道中引入，它

使信号通过信道后产生错误和失真。故信道的输入和输出信号之间一般不是确定的函

数关系，而是统计依赖的关系。只要知道了信道的输入信号、输出信号，以及它们之

间的统计依赖关系，则信道的全部特性就确定了。

一、信道的分类

根据信道用户的多少，可以分为：

（1）两端（单用户）信道。只是一个输入端和一个输出端的信道；

（2）多端（多用户）信道。它是在输入端或输出端至少有一端有两个以上的用户，

并且还可以是双向通信的信道。

根据信道输入端和输出端的关联，可以分为：

（1）无反馈信道。信道输出端无信道反馈到输入端，即输出端对输入端信号无

影响；

（2）反馈信道。信道输出端的信号反馈到输入端，影响输入端信号发生变化；

根据信道的参数与时间的关系，信道又可分为：

（1）固定参数信道。信道的统计特性不随时间变化而改变；

（2）时变参数信道。信道的统计特性随时间变化而变化；

根据输入和输出信号的特点，信道又分为：

（1）离散信道。它是指输入和输出的随机序列取值都是离散的信道；

（2）连续信道。输入输出的随机序列的数值均是连续的信道；

（3）半离散半连续信道；

（4）波形信道。输入和输出信号都是时间上连续的随机信号。

在此，我们研究无反馈、固定参数的单用户离散信道。

二、离散信道的数学模型

离散信道的数学模型一般如右图所示，输入和输出信道用随机矢量表示。输入信

号，输出信号。每个随机变量和又

分别取值于符号集和

信道

。另外，图中条件概率描述

了输入信号和输出信号之间的统计依赖关系，反映了信道的统计特性。