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*通信原理*通信原理第4章信道*第4章信道信道的定义与分类:信道——以传输媒质为基础的信号通道。是连接发送端和接收端的通道通信中的噪声主要来自于信道分类方式狭义信道与广义信道狭义信道:各种物理传输媒质,可分为有线信道:明线、光纤等无线信道:能传输电磁波的自由空间或空气广义信道:把信道的范围扩大,除传输媒质外,还包括馈线与天线、放大器、调制器与解调器等装置*第4章信道定义广义信道的目的是为了方便研究通信系统的一些基本问题,可以使得通信系统的分析变得简洁。可分为:调制信道:从调制器输出端到解调器输入端例如,在研究调制与解调问题时,我们所关心的是已调信号经过信道后的结果,而不关心调制信道包括了什么样的转换器和选用了什么样的传输媒质,以及发生了怎样的传输过程。也就是,只关心信道的输入与输出情况。编码信道:从编码器输出端到译码器输入端又例如,编码信道的引入为研究编、译码问题带来了方便,利用编码信道的数字转移概率,可以方便地计算数字信号经过信道传输后的差错情况,即,误码特性。*第4章信道恒参信道与随参信道:信道参数随时间变化的速度恒参信道:信道特性参数随时间缓慢变化或不变化,对传输信号的衰耗和延时基本上是常数例如,明线、对称线缆、同轴电缆、光纤等各种有线信道;中长波地波传输、卫星中继、光波视距传播等部分无线信道随参信道:信道特性参数随时间随机变化,也称变参信道、时变信道例如短波电离层反射信道、各种散射信道、超短波视距绕射等随参信道中还存在多径效应:由于每条路径的信号有不同的时延和衰落,而且,这些时延和衰落特性还随时间随机变化,从而使输出信号产生衰落,所以也把它叫做衰落信道*第4章信道信道中的干扰:有源干扰-噪声无源干扰-传输特性不良本章重点: 介绍信道传输特性和噪声的特性,及其对于信号传输的影响。*:调制信道编码信道编码信道调制信道*——连续信道模型式中-信道输入端信号电压; -信道输出端的信号电压; -加性噪声电压,又称加性干扰通常假设:这时上式变为: -信道数学模型f[ei(t)]eo(t)ei(t)n(t)图4-13调制信道数学模型*第4章信道k(t)反映了信道的特性,表示信道使信号可能产生的各种失真(包括线性失真、非线性失真、时间延迟、衰减等)因k(t)随t变,时变信道。因k(t)与ei(t)相乘,乘性干扰。乘性干扰特点:当没有信号时,没有乘性干扰。因k(t)作随机变化,随参信道。若k(t)变化很慢或很小,恒参信道。*——离散信道模型二进制编码信道简单模型–无记忆信道模型P(0/0)和P(1/1)-正确转移概率P(1/0)和P(0/1)-错误转移概率P(0/0)=1–P(1/0)P(1/1)=1–P(0/1)总错误概率Pe=P(0)P(1/0)+P(1)P(0/1)P(1/0)P(0/1)0011P(0/0)P(1/1)图4-13二进制编码信道模型发送端接收端一个码元传输错误的概率与其前后的码元无关