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1、 信 道 分 类狭义信道各种物理传输介质有线信道指明线、各种电缆和光纤。无线信道指可以传输电磁波的自由空间或大气。广义信道为方便研究通信系统的一些基本问题而定义。调制信道研究调制与解调问题; 范围从调制器输出端至解调器输入端。编码信道研究编码与译码问题。 范围从编码器输出端至译码器输入端应该指出:广义信道必定包含传输介质(狭义信道)。无论何种广义信道,其通信质量在很大程度上依赖于传输介质的特性。3.2 有线信道有线信道有线信道采用金属(铜)导体传输电流或电压信号。双绞线双绞线采用金属(铜)导体传输电流或电压信号。同轴电缆同轴电缆光纤是玻璃纤维或塑料制成的缆线,用以传输光信号。光纤光纤3.5 信
2、道模型u调制信道模型 调制信道对信号的影响程度取决于C(f)与n(t)的特性。vC(f)反映信道本身特性。对于信号来说,C(f)可看成是乘性干扰;vn(t)是独立于信号而始终存在的,因此可视之为加性干扰。信道一般模型 一种简单而又常用的情况是C(f)=1,加性噪声信道模型3.6 信道容量与香农公式u 信道容量信道容量 信道容量是指信道的极限传输能力,可用信道的最大信息传输速率来衡量。 根据香农(Shannon)信息论可以证明,高斯白噪声背景下的连续信道的容量为:式中,B为信道带宽(Hz);S为信号功率(W); n0为噪声单边功率谱密度(W/Hz),N=n0B 为噪声功率(W)。著名的香农信道容
3、量公式u 香农公式告诉我们以下结论:(1)在给定信道带宽B和接收信噪比S/N的情况下,只要传输信息的速率RbC,即使信道有噪声,在理论上总能找到一种方法,实现无差错传输。(2)提供了B和S/N之间的互换关系。例如,对于给定的C,用增大带宽B的方法,可以降低对S/N的要求。 香农公式指出了通信系统所能达到的理论极限,却没有指出这种通信系统的实现方法。实践证明,系统要接近香农的理论极限,必须要借助编码和调制等技术。【例3-1】 对于带宽为3kHz、信噪比为30dB的语音信道,求在该信道上进行无差错传输的最高信息速率,即信道容量。解:解:信噪比S/N通常用dB(分贝)表示:但在香农公式中,S/N是值,而不是分贝数。因此,由上式可知30dB对应的SNR值为1000,所以信道容量信道容量为: