任课老师温洪明
普通高等教育“十五”国家级规划教材
国防工业出版社
现代通信系统原理
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信道的定义、分类及模型
恒参信道及其对信号传输的影响
随参信道及其对信号传输的影响
信道的加性噪声
信道容量
信道的定义、分类及模型
第2章信道与噪声
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一、信道的定义
狭义信道:仅指信号的传输媒介。
广义信道:除包含传输媒介外,还包括有关的变换装置。
在讨论通信的一般原理时通常采用广义信道,为叙述方便,常把广义信道简称为信道。
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二、信道的分类
从定义可看出,信道大致分成两大类:狭义信道和广义信道。
狭义信道按具体媒介不同分为:
有线信道:同轴电缆、明线、光缆等,传输效率较高;
无线信道:短波、卫星中继等,传输效率较低,安全性较差。
广义信道按包含的功能不同分为调制信道和编码信道。
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调制信道
编码信道
狭义
调制器
发转换器
媒质
收转换器
解调器
编码器
解码器
为了便于研究,不管信道过程做了什么变换,也不管用什么传输媒质,我们只关心通过信道后的结果,即只关心输出信号与输入信号的关系。
数学模型
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总结特性
三、信道的数学模型
研究复杂问题的一般流程:
大量考察
数学模型
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调制信道的主要特性:
有一对(或多对)的输入端和一对(或多对)的输出端;
绝大多数是线性的;
信号通过信道需要一定的迟延时间,且会受到一定的损耗(固定或时变的);
即使没有信号输入,在信道的输出端仍有一定功率输出。
1. 调制信道模型
因此,可用一个二对端(或多对端)的时变线性网络来替代调制信道。
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时变线
性网络
ei(t)
eo(t)
…
时
变
线
性
网
络
ei1(t)
eo1(t)
ei2(t)
eo2(t)
…
ein(t)
eom(t)
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对于二对端网络的信道模型可表示为: eo(t)=f[ei(t)] + n(t)
假定 f[ei(t)]=k(t)ei(t)
则 eo(t)=k(t)ei(t) + n(t)
n(t):加性噪声,独立于ei(t)
k(t):乘性干扰,依赖于网络的特性,是由于信道传输特性不理想造成的,它随着输入信号的消失而消失。
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在研究信道时,根据k(t)的不同情况可把调制信道分成两大类:
恒参信道:k(t)基本不随时间变化,即信道对信号的影响是固定的或变化极为缓慢的。
随参信道(变参信道):k(t)随时间随机快变化的信道。
一般情况下,有线信道为恒参信道,无线信道为随参信道。
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