最新[物理]信道与信道容量课件ppt.ppt

《最新[物理]信道与信道容量课件ppt.ppt》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、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看

2、热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅[物理]信道与信道容量3.1信道分类和表示参数3.2离散单个符

3、号信道及其容量3.3离散序列信道及其容量3.4连续信道及其容量内容2信道设信道的输入X=(X1,X2…Xi,…),Xi∈{a1…an}输出Y=(Y1,Y2…Yj,…),Yj∈{b1…bm}信道转移概率矩阵p(Y

4、X)：描述输入/输出的统计依赖关系,反映信道统计关系信道XYp(Y

5、X)33.2离散单个符号信道及其容量7信道容量平均互信息I(X;Y)：接收到符号Y后平均每个符号获得的关于X的信息量。信道的信息传输率就是平均互信息8信道容量信道容量C：最大的信息传输率单位时间的信道容量：9信道容量的计算对于一般信道,信道容量计算

6、相当复杂,我们只讨论某些特殊类型的信道：离散信道可分成：无干扰(无噪)信道无噪无损信道有噪无损信道无噪有损信道有干扰无记忆信道有干扰有记忆信道10无干扰离散信道无噪无损信道有噪无损信道无噪有损信道113.2.1对称DMC信道对称离散信道：对称性:每一行都是由同一集{p1,p2,…pm}的诸元素不同排列组成——输入对称每一列都是由集{q1,q2,…qn}的诸元素不同排列组成——输出对称满足对称性,所对应的信道是对称离散信道。12对称DMC信道信道矩阵不具有对称性,因而所对应的信通不是对称离散信道。13对称DMC信道若输入符号

7、和输出符号个数相同,都等于n,且信道矩阵为此信道称为强对称信道(均匀信道)信道矩阵中各列之和也等于114对称DMC信道对称离散信道的平均互信息为15对称DMC信道对称DMC信道的容量：上式是对称离散信道能够传输的最大的平均信息量,它只与对称信道矩阵中行矢量{p1,p2,…pm}和输出符号集的个数m有关。强对称信道的信道容量：16设二进制对称信道的输入概率空间信道矩阵：BSC信道容量1718BSC信道容量当p固定时,I(X,Y)是ω的U型上凸函数。I(XY)ωBSC信道容量1-H(p)I(X,Y)对ω存在一个极大值。19pC

8、当固定信源的概率分布ω时,I(X,Y)是p的型下凸函数。信道无噪声当p=0,C=1－0=1bit=H(X)当p=1/2,信道强噪声BSC信道容量BSC信道容量20信道容量定理：给定转移概率矩阵P后,平均互信息I(X;Y)是输入信源的概率分布p(ai)的型上凸函数。定理：平均互信息I(X;Y)是信道传递概率p(bj

9、ai)的型凸函数。信道容量是完全描述信道特性的参量,是信道能够传输的最大信息量。21当信源输入符号的速率为rs(符/秒),信道容量BSC信道容量实际信息传输速率Rt为进入信道输入端的信息速率22例BSC信道如图,

10、rs=1000符号/秒,错误传递概率p=0.1求:信道容量¼0Y0.9¾10.1输入符号等概时有最大信息传输速率信道实际信息传输速率X23串联信道例3-3设有两个离散BSC信道,串接如图,两个BSC信道的转移矩阵为:X00ZY111-p1-p1-pp串联信道的转移矩阵为:1-pp24串联信道X00ZY11求得:在实际通信系统中,信号往往要通过几个环节的传输,或多步的处理,这些传输或处理都可看成是信道,它们串接成一个串联信道。pp1-p1-p1-p1-p25串联信道由信息不增原理信道2信道m信道1…可以看出,串接的信道越多,

11、其信道容量可能会越小,当串接信道数无限大时,信道容量可能会趋于0XYZ263.2.3准对称DMC信道准对称信道转移概率矩阵P是输入对称而输出不对称将信道矩阵P的列划分成若干个互不相交的子集mk,由mk为列组成的矩阵[P]k是对称矩阵。它们满定对称性,所以P1所对应的信道为准对称信道。27准对称信道的信道