西安电子科技大学通信原理.ppt

第2章信道与噪声,2.1信道定义、分类、模型2.2恒参信道特性及其对所传信号的影响2.3随参信道特性及其对所传信号的影响2.4随机信号及噪声2.5信道容量及香农公式,2.1信道定义、分类、模型,1.定义：以传输媒质为基础的信号的通路2.分类：,2.1信道定义、分类、模型,3.模型1调制信道模型：时变线性网络编码器编码器输入输出ei(t)e0(t)e0(t)=fei(t)+a(t)=K(t)ei(t)+n(t)其中，K(t)为乘性干扰，n(t)为加性干扰,时变线性网络,2.1信道定义、分类、模型,2编码信道模型：转移概率描述P(1/1)11P(0/0)=1-P(1/0)P(0/1)P(1/0)P(1/1)=1-P(0/1)00P(0/0),2.2恒参信道特性及其对所传信号的影响,1.恒参信道特性K(t)t不变或变化缓慢可等效为一个线性非时变网络用传递函数H(w)描述不失真条件：H(w)w成一水平线w成线性关系w成一水平线2.对信号传输的影响：线性畸变3.改进措施：均衡技术,2.3随参信道特性及其对所传信号的影响,1.随参信道特性：K(t)t变化快2.随参信道的传输媒质的三个特点：（1）对信号的帅耗随时间而变；（2）传输的时延随时间而变；（3）多径传播。3.多径传播对信号传输的影响（1）产生瑞利型衰落；（2）引起频率弥散；（3）发生频率选择性衰落。4.改进措施：分集接收,2.4随机信号及噪声,1.信道内噪声人为噪声单频噪声自然噪声脉冲噪声内部噪声起伏噪声2.随机信号分析（1）随机过程的一般表述随机信号和噪声统称随机过程,概率分布：分布函数，概率分布函数统计特性均值数字特征方差自相关函数协方差函数（2）平稳随机过程1狭义：随机过程的n维分布函数或n维概率密度函数与时间起点无关,2.4随机信号及噪声,2.4随机信号及噪声,2广义：数学期望、方差与t无关，自相关函数只与时间间隔有关3性质：各态历经性，时间平均代替统计平均,2.4随机信号及噪声,4因为可表述随机过程的几乎所有数字特征，还揭示了随机过程的频谱特性的平均功率的直流功率的交流功率是偶函数的上界与,2.4随机信号及噪声,（3）高斯过程（正态随机过程）性质：a.是广义平稳的，则一定是狭义平稳的b.随机变量之间互不相关，也是统计独立c.若干个高斯过程之和组成的随机过程仍是高斯过程d.高斯过程经过线性系统后的过程仍是高斯过程统计特性：,2.4随机信号及噪声,标准正态：误差函数：互补误差函数：（4）白噪声1理想白噪声：功率谱密度在整个频域内都是均匀分布,2.4随机信号及噪声,（5）窄带过程：频带宽度f远远小于其中心频率包络：一维瑞利分布均匀分布,2.4随机信号及噪声,（6）正弦波加窄带高斯过程,2.4随机信号及噪声,3.随机过程通过线性系统传输函数H(w)，冲击响应h(t)，输入，输出高斯过程经过线性变换后仍为高斯过程,2.5信道容量及香农公式,1.定义：信道无差错传输信息的最大信息速率，记为C2.离散信道的信道容量发，收信息量：平均信息量：信道容量,2.5信道容量及香农公式,3.连续信道