通信原理--第3章 信道与噪声.ppt

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1、欢迎各位同学光临《通信原理》课程禹思敏1第3章信道与噪声3.1信道的定义、分类与模型3.1.1信道的定义：传输信号的通道23.1.2信道的分类33.1.3信道的模型41、调制信道（模拟信道）的模型5乘性干扰项加性干扰项信道中对信号的干扰有两种形式：加性干扰和乘性干扰。加性干扰：不管信号有无，它始终存在。乘性干扰：输入信号存在，它存在，信号消失，它消失。62编码信道（数字信道）的模型（1）二进制编码信道模型（多进制编码信道略）783.2恒参信道及其对所传信号的影响91011123.3变参信道及其对所传信号的影响3.3.1变参信道传输媒质的特点：（1）对信号的衰耗随时

2、间变化而变化；（2）传输的延时时间不固定；（3）产生多径效应（多径传播）；（4）产生频率选择性衰落。133.3.2产生多径效应的分析1、信道模型142、数学分析1516173、分析结论1819204、频率选择性衰落多径效应的另一个影响是使信号引起频率选择性衰落。为了分析方便起见，我们以两条路径为例来分析频率选择性衰落的情况，如下图所示。212223进一步解释“频率选择性衰落”的概念！243.3.3变参信道特性的改善——分集接收技术基本原理：多径效应主要是接收的信号是到达接接收机的的各路信号的合成。如果在接收端同时获得几个不同的合成信号，则将这些这些信号适当合并后得

3、到的总接收信号，将可能大大减小多径效应的影响。“分集”的意思是分散得到几个合成信号并集中这些信号的意思。只要被分集的几个信号之间是统计独立的，则经过适当合并后，就能改善接收性能。25（1）空间分集技术：在接收端架设几副天线，其相对位置有足够离的距离，使各天线获取的信号彼此独立。26（2）频率分集技术：用多个不同载频传送同一信息，若各载频的频差较大，使天线获取的信号彼此独立。（3）角度分集技术：从不同方向上接收到的信号彼此统计独立。合成的方法：（1）最佳选择式：从几个分散信号中选择信噪比最好的一个作为接收信号。（2）等增益式：将几个分散信号以相同的支路增益进行直接相

4、加后作为接收信号。（3）最大比值相加式：控制各支路增益，使它们分别与本支路的信噪比成正比，再相加后作为接收信号。272829303132333.5信道容量的概念信道容量是指单位时间内信道中无差错传输的最大信息量对于连续信道，根据Shannon信息论，可得信道容量的公式为：34有关信道容量的几个重要结论：（1）任何一个连续信道都有一个信道容量C，即信道的极限传输能力为C，要实现任意小的差错概率传输，信号的信息传输速率R必须小于C。若R>C，则不可能实现无差错概率传输。（2）增加信号功率S，或减小噪声功率，可增加信道容量C，特别是当S趋于无穷大或N趋于0时，信道容量C

5、趋于无穷大，即：特别是理想信道，其容量C为无穷大，因为N=0。35（3）增加信道带宽B，可增加信道容量C，但不能使C无限制的增加，有如下结论：（4）当信道容量C保持不变时，带宽B与信噪比S/N可互换。即增加B时可减小S/N，或减小B可增加S/N，而使信道容量C保持不变。利用上述结果，可以通过增加带宽B的方法，换来在低信噪比S/N情况下的通信，这就是我们熟知的扩频通信，它是在低信噪比情况下的宽带通信。36本章完37