资源描述：
《《信道及信道容量》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三章信道及信道容量第一节信道分类及表示参数第二节单符号离散信道及其容量第三节离散序列信道及其容量第四节连续信道及其容量9/9/20211信道是信息传输的通道。由于干扰而丢失的信息为H(X
2、Y);在接收端获取的关于发送端信源X的信息量是：I(X;Y)＝H(X)-H(X
3、Y)即：信道中平均每个符号传送的信息量。对于信道,所关心的问题是平均每个符号传送的最大信息量。这就是信道容量C=maxI(X;Y)bit/符号信源在一定的时间T内输出符号。信源输出的信息速率为Rt=H(X)/Tbit/s符号在信道中传送时，传送一个符号所用的时间为t,则最大信息传输速率为Ct=
4、C/tbit/s.若Rt≤Ct，那么就可以实现无失真传送;否则;不能无失真传送所以，对于信道主要是研究信道容量。不同的信道，其容量不同.研究信道容量的意义?9/9/20212第一节信道分类及表示参数一、信道的分类1、根据信道的用户数量，可以分为两端（单用户）信道和多端信道（多用户信道）。只有一个输入端和一个输出端；单向至少有一端存在两个用户；双向2、根据信道输入端和输出端的关系,分为无反馈信道和反馈信道无反馈信道:输出信号对输入无影响。3、根据信道的参数可以分为固定参数信道和时变参数信道（参数：表示输入和输出统计依赖关系的转移概率.后面详述）固定参数信道：如
5、光纤、电缆时变参数信道：如无线信道.会因天气或周围环境的变化而变化4、根据信道中所受的噪声种类不同，分为随机差错信道和突发差错信道。9/9/20213随机差错信道：噪声独立地、随机地影响每个传输的码元。如加性高斯白噪声(AGWN)信道。突发差错信道：大的脉冲干扰或闪电对码元的影响是前后相关的。错误成串出现，且是突发性的。如移动信道。5、根据输入/输出信号的特点，分为离散信道、连续信道、半离散半连续信道和波形信道。离散信道：输入/输出信号在时间和幅度上都是离散的。连续信道：输入/输出信号都是在时间上离散而幅度上连续。半离散半连续信道：输入/输出信号有一个在幅度
6、上离散（时间上都连续）。波形信道：输入/输出信号在时间和幅度上都是连续的。此时，输入和输出信号一般用随机过程来描述。据随机过程的理论，经过限时和限频后，经抽样变成连续型随机变量。相应地，波形信道被分解成连续信道。9/9/20214二、信道的参数参数：表示输入和输出统计依赖关系的转移概率。对于单符号信道，即,对于符号序列信道，即。由于信道引入的干扰,使得输入和输出之间没有确定的对应关系，而只有统计上的依赖关系(用转移概率来描述)。知道了这种关系，信道的全部特性就确定了.所以,它是信道的参数。根据信道的参数，将信道分为三大类：1、无干扰信道理想信道，信道中没有随
7、机干扰或干扰很小。输出与输入之间有完全确定的对应关系。9/9/202152、有干扰无记忆信道无记忆：任意时刻的输出符号，只统计依赖于对应时刻的输入符号，而与其它时刻的输入符号、输出符号无关.这种信道根据输入信号与输出信号的符号数目进一步划分为以下四种信道：指符号集中符号的个数(1)二进制离散信道(又叫二进制对称信道BSC，转移概率对称)9/9/20216传递矩阵也完全确定了输入与输出间的统计依赖关系，也是信道的数学模型。(2)离散无记忆信道(DMC-DiscreteMemorylessChannel)仍是单符号离散信道，符号集中的符号数目大于2。9/9/20
8、2179/9/20218复习与作业讲评1、符号的使用：自信息量I熵-----HH2不能随便使用7、向孔祥品学习2、应画出信源（模型）3、2.4题，求H(X)，而非I(x)4、2.5题，求自信息量或条件信息量。个别同学H(y
9、x)5、2.11(2)有些同学计算H(X,Y)太复杂。xi---颜色，构成信源X,yi----数字，构成信源Y.每个数字对应一种颜色（反之未必），数字已知，则颜色确定，H(X
10、Y)=0。H(X,Y)=H(Y)=…..6、2.21（3）信号放大问题。课上已经强调过，仍出错。9/9/20219复习：第四节连续信源的熵和互信息一、单符号连续信源
11、的熵相对熵（差熵）I(X;Y)＝I(Y;X)＝Hc(X)-Hc(X
12、Y)＝Hc(X)＋Hc(Y)-Hc(XY)＝Hc(Y)-Hc(Y
13、X)Hc(XY)＝Hc(X)＋Hc(Y
14、X)＝Hc(Y)＋Hc(X
15、Y)9/9/202110二、波形信源的熵理解讨论方法即可三、连续信源最大熵定理1、峰值功率受限的最大熵定理对于定义域为有限的随机变量X，当它是均匀分布时，其熵最大。2、限平均功率最大熵定理服从正态分布时具有最大相熵。9/9/202111第五节冗余度一、冗余度的概念表示给定信源在实际发出消息时所包含的多余信息。二、冗余度产生的原因理解一是信源符号间的相关性，二是
16、信源符号分布的不均匀性三、冗余的定义四、冗余的压缩第
