第四章 信道
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信道分类
信道模型
恒参/随参信道特性对信号传输的影响
信道噪声
信道容量
4.1无线信道
利用电磁波在空间传播,为了有效地发射接收电磁波,天线尺寸不小于电磁波波长的1/10。
地波 ground wave
天波 sky wave(电离层反射波 ionosphere reflection wave)
视波 line of sight
增大视线传播距离的方法
微波中继 微波接力
卫星中继
平流层通信 指用位于平流层的高空平台电台代替卫星作为基站的通信。
自由空间中传播损耗
发射机输出功率与接收功率之比
天线上接收功率PR
传播损耗
4.2有线信道
明线
对称电缆 双绞线
同轴电缆
光纤
结构:纤芯 包层
按折射率分类:阶跃型 梯度型
按模式分类:多模光纤 单模光纤
4.3信道数学模型
调制信道
编码信道 转移概率
4.4恒参/随参信道特性对信号传输的影响
恒参信道实质上是一个非时变线性网络,主要特性用振幅-频率特性和相位-频率特性来描述,
频率失真
相位失真
随参信道特性
1、信号的传输衰减随时间而变
2、信号的传输时延随时间而变
3、信号经过几条路径到达接收端,而每条路径的长度(时延)和衰减都随时间而变。多径传播对信号的影响称为多径效应。降低码元速率,降低信号带宽。
4.5 信道中的噪声
信道中存在的不需要的电信号称为噪声,独立于信号存在,又称加性干扰,使信号失真,错码,限制传输速率。
人为噪声、自然噪声
热噪声:电阻性元器件的电子热运动。
热噪声电压有效值 V= (V)
由于在一般通信系统的工作频率范围内热噪声的频谱是均匀分布的,好像白光的频谱在可见光的频谱范围内均匀分布那样,所以热噪声又常称为白噪声。统计特性服从高斯分布,故将热噪声称为高斯白噪声。
窄带高斯噪声
经过接收机带通滤波器的过滤,从而其带宽收到了限制。
4.6信道容量
指信道能够传输的最大平均信息速率。
离散信道容量
1、用每个符号能够传输的平均信息量最大值表示信道容量C b/每符号
2、用单位时间(秒)内能够传输的平均信息量最大值表示信道容量 b/s
连续信道容量
信道容量与带宽的关系:当给定S/时,若带宽B趋于无穷大,信道容量不会趋于不先打,而是S/的1.44倍