《信道编码技术》PPT课件

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1、第8章信道编码技术信号源信源编码信道编码载波调制载波解调信源解码显示装置信道解码数字声音附加数据传输通道加性噪声干扰、多径数字声音附加数据通信系统的基本构成信道通信系统主要性能指标通信系统性能指标涉及要素有效性：传输信息的速度，传输一定信息所占资源（带宽和时间）；可靠性：通信传输质量；适应性：使用的环境条件；经济性：系统的成本；标准性；维修性、工艺性、保密性。从信息传输的角度看，有效性和可靠性是矛盾的主要方面。通信系统主要性能指标模拟通信系统的性能指标有效性度量：系统的频带利用率可靠性指标：接收端最终输出信噪比数字通信系统的性能指标传输速率和频带利用

2、率传输速率可分为码元传输速率和信息传输速率两种。通信系统主要性能指标码元传输速率(RB)又叫符号速率，它表示单位时间(每秒)内传输的码元(符号)的数目。其单位为波特，常用B表示。简称波特率。码元速率、数码率、传码率、波特率、波形速率、调制速率。例：某数字通信系统2s内传送3600个码元，其码元速率为1800B。通信系统主要性能指标码元宽度或码元周期TB相邻两个码元发送的时间间隔TB=1/RB信息传输速率(Rb)又叫信息速率，它表示单位时间(每秒)内传送数据信息的比特数。其单位为比特/秒，记为bit/s，或bps。信息传输速率与码元速率的关系：若采用N

3、进制传输，则信息速率与码元速率之间的关系为:Rb=RB·log2N（b/s）通信系统主要性能指标频带利用率单位频带的传输速率例：某数字通信系统在3s内输出3600个码元，采用4进制传输，则信息速率为2400bps.通信系统主要性能指标误码率在传输过程中错误接收的码元数与传输的总码元数之比。误信率（误比特率）在传输过程中错误接收的比特数与传输的总比特数之比。对于二进制数字通信系统，信道信道的定义：以传输媒介为基础的信号通道狭义信道的定义和分类：仅指信号传输媒介的信道称为狭义信道；分类：无线信道有线信道广义信道包含有关的“转换器”，如天线，调制器、解调

4、器等。信道广义信道的分类调制信道：从调制器的输出端到解调器的输入端编码信道：从编码器的输出端到译码器的输入端狭义信道有线或无线传输媒介调制信道编码信道传输媒介发转换器收转换器译码器编码器调制器解调器数字化信源译码输出信道1、对称电缆（双绞线）对称电缆结构图有线信道2、同轴电缆同轴电缆结构图信道信道3、光纤光纤传输原理全反射原理多模光纤（MMF）和单模光纤（SMF）光源LED（LightEmittedDioxide）激光光纤中的色散限制了光纤的无中继传输距离光信号入光信号出光纤外层光纤内层第三传输窗口第二传输窗口第一传输窗口13001550850紫外吸

5、收红外吸收瑞利散射0.22.5损耗(dB/km)波长(nm)光纤损耗谱特性OH离子吸收峰光纤带宽：1300nm窗口约100nm，1550nm窗口约100nm，共200nm，约30THz信道信道无线信道电磁波传播特性影响电磁波传播的因素大气：电离层、雨雪、空气粒子等地面：良导体、地面弯曲等地波传播电磁波波长与电离层距离地面的高度相比拟，形同波导；ELF、VLF、LF、MF主要使用的传播方式ELF具有一定的海水穿透能力。1969年，威斯康辛州建WTF台，十字型天线，各长22.5公里，300A；1981年，密歇根州又建MTF台，天线各长45公里，150A；

6、1986年，WTF/MTF台正式投入使用，共指挥161艘潜艇。美国超长波对潜通信系统威斯康辛州密歇根州信道天波传播HF使用的主要传播方式；主要特点：电离层随机扰动、多径效应。Multihopsinglehop电离层EarthTransmitterReceiver信道视距传播天线高度与传输距离之间的关系平坦地面条件下，收发天线高度分别为50m，则视线距离为50km。信道对流层散射对流层散射区EarthTransmitterReceiver无线光传输红外光、紫外光、激光信道微波中继信道信道卫星中继信道信道陆地移动信道1）传播衰减：移动信道中自由空间传播损

7、耗信道2）反射波与散射波移动信道的传播路径和平滑表面反射信道短波电离层反射信道短波电离层反射信道是利用地面发射的无线电波在电离层，或电离层与地面之间的一次反射或多次反射所形成的信道。电离层离地面60～600km。当频率范围为3～30MHz（波长为10～100m）的短波（或称为高频）无线电波射入电离层时，由于折射现象会使电波发生反射，返回地面。信道电离层反射示意图信道多径形式示意图信道调制信道的主要特性绝大部分信道是线性的，即满足叠加原理；信号通过信道需要经过一定的延时；信道对信号有损耗（固定或时变损耗）；有一对或多对输入端，必然有一对或多对输出端；即

8、使没有信号输入，接收端仍有信号输出（噪声），通常称为加性噪声或加性干扰。信道信道对信号的影响：1、乘性干扰k