简明通信原理第3章信道.ppt

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1、3.1信信道道分分类类u狭义信道各种物理传输介质l有线信道指明线、各种电缆和光纤。l无线信道指可以传输电磁波的自由空间或大气。u广义信道为方便研究通信系统的一些基本问题而定义。l调制信道研究调制与解调问题；范围从调制器输出端至解调器输入端。l编码信道研究编码与译码问题。范围从编码器输出端至译码器输入端应该指出：广义信道必定包含传输介质（狭义信道）。无论何种广义信道，其通信质量在很大程度上依赖于传输介质的特性。3.2有线信道有线信道有线信道有线信道采用金属（铜）导体传输电流或电压信号。双绞线双绞线采用金属（铜）导体传输电流或电压信号。同轴电缆同轴电缆光纤是玻璃纤维或塑料制成的缆线，用以传输光信号

2、。光纤光纤3.5 3.5 信道模型信道模型u调制信道模型 调制信道对信号的影响程度取决于C(f)与n(t)的特性。vC(f)反映信道本身特性。对于信号来说，C(f)可看成是乘性干扰；vn(t)是独立于信号而始终存在的，因此可视之为加性干扰。信道一般模型 一种简单而又常用的情况是C(f)=1，加性噪声信道模型3.6 3.6 信道容量与香农公式信道容量与香农公式u 信道容量信道容量 信道容量是指信道的极限传输能力，可用信道的最大信息传输速率来衡量。根据香农（Shannon）信息论可以证明，高斯白噪声背景下的连续信道的容量为：式中，B为信道带宽（Hz）；S为信号功率（W）；n0为噪声单边功率谱密度（

3、W/Hz），N=n0B 为噪声功率（W）。著名的香农信道容量公式u 香农公式告诉我们以下结论：（1）在给定信道带宽B和接收信噪比S/N的情况下，只要传输信息的速率RbC，即使信道有噪声，在理论上总能找到一种方法，实现无差错传输。（2）提供了B和S/N之间的互换关系。例如，对于给定的C，用增大带宽B的方法，可以降低对S/N的要求。香农公式指出了通信系统所能达到的理论极限，却没有指出这种通信系统的实现方法。实践证明，系统要接近香农的理论极限，必须要借助编码和调制等技术。【例3-1】对于带宽为3kHz、信噪比为30dB的语音信道，求在该信道上进行无差错传输的最高信息速率，即信道容量。解：解：信噪比S/N通常用dB(分贝)表示：但在香农公式中，S/N是值，而不是分贝数。因此，由上式可知30dB对应的SNR值为1000，所以信道容量信道容量为：