计算机通信技术 教学课件 作者 王惠琴 曹明华 张玺君 第3章 信道.ppt

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1、计算机通信技术第3章信道第3章信道3.1信道的定义信道是信号的传输媒质，是把携有信息的信号（电的或光的）从它的输入端传递到输出端。狭义信道：传输媒质。广义信道：包括传输媒质外，还包括有关的变换装置。广义信道按照功能可以分为调制信道与编码信道。第3章信道调制信道与编码信道第3章信道3.2传输介质3.2.1有线传输介质双绞线双绞线（TwistedPair）是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一般以顺时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。第3章信道同轴电缆同轴电缆由同轴的两个导体构成，外导体是一个圆柱形的导体，内导体是金属线，它们之

2、间填充着绝缘介质。导体金属编织网保护层实心介质同轴电缆示意图第3章信道光纤光纤是光导纤维的简写，光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤结构图第3章信道光纤有三种基本的传播模式：(1)多模方式；(2)单模方式；(3)多模变率方式；3.2.2无线传输介质微波中继由于受地形和天线高度的限制，两点间的传输距离一般为30-50km，当进行长距离通信时，需要在中间建立多个中继站第3章信道微波中继信道的组成第3章信道卫星中继卫星中继信道是利用人造卫星作为中继站构成的通信信道，卫星中继信道与微波中继信道都是利用微波信号在自由空间直线传播的特

3、点。卫星中继信道第3章信道移动通信移动通信，顾名思义其最本质的特色就是“移动”二字。移动通信的特点：（1）传播的开放性；（2）接收环境的复杂性；（3）通信用户的随机移动性；第3章信道红外线在光谱中波长自的一段称为红外线，红外线是不可见光线。红外线可分为三部分：近红外线，波长为之间；中红外线，波长为之间；远红外线，波长为之间。第3章信道3.3传输损耗3.3.1衰减在任何传输媒质上，信号的强度都会随距离的增加而降低。由于有衰减存在，需要考虑三个问题：(1)接收的信号必须有足够的强度以便接收机能够检测并解释信号；(2)信号必须维持一个对噪声来说是足够高的电子，以被无误

4、地接收；(3)衰减是频率的增函数。第3章信道3.3.2延迟畸变延迟畸变是由于信号通过硬传输媒质时，其传播速度随频率变化而引起的畸变。对于限带的信号，在中心频率附近，传播速度可能增高，而在频带边缘，传播速度可能下降。因此，一个信号的不同频率成分在不同的时间到达接收端。第3章信道3.3.3噪声噪声是一种不携带有用信息的电信号，是对有用信号以外的一切信号的统称。根据噪声的表现形式可分为单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声：(1)单频噪声是一种以某一固定频率出现的连续波噪声，如50Hz的交流电噪声；(2)脉冲噪声是一种随机出现的无规律噪声，如闪电、车辆通过时产生的噪声；(3)起

5、伏噪声主要是内部噪声，而且是一种随机噪声。第3章信道3.4信道容量3.4.1信噪比信噪比是指信号功率与噪声功率之比，可用下面的公式表示信噪比采用分贝（dB）来表示信噪比，公式如下第3章信道3.4.2信道容量根据信道的统计特性是否随时间变化分为：①恒参信道（平稳信道）：信道的统计特性不随时间变化。②随参信道（非平稳信道）：信道的统计特性随时间变化。信道容量是指信道中信息无差错传输的最大速率。在信道模型中我们定义了两种广义信道：调制信道和编码信道。第3章信道1、离散信道（编码信道）的信道容量信源的熵：信道疑义度为：平均互信息为：平均互信息又称为信道的信息传输率，通常

6、用R表示。设单位时间传送的符号数为r，则信息传输速率为：第3章信道在同一信道上传输不同信源的信息，会有不同的信息速率。信道容量定义为：2连续信道（调制信道）的信道容量香农定理指出：在高斯白噪声干扰条件下，通信系统的极限传输速率为第3章信道香农公式的另一种形式为：由香农公式得到以下结论：（1）提高信号与噪声功率之比能增加信道容量；（2）当噪声功率时，信道容量，这意味着无干扰信道容量为无穷大；（3）当信号功率,信道容量。（4）当信道容量C一定时，带宽B和倍噪比之间可以互换。换句话说，要使信道保持一定的容量，可以通过调整带宽B和信噪比之间的关系来达到。（5）增加信道频

7、带宽度B并不能无限制地使信道容量增大。