文档介绍：第三章信道
信道的定义:
通俗地说,是指以传输媒介(质)为基础的信号通路。
具体地说,信道是指由有线或无线电线路提供的信号通路;
抽象地说,信道是指定的一段频带,它让信号通过,同时又给信号以限制和损害。
信道的作用是传输信号。
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译码器
输入
发转换器
媒质
收转换器
解调器
调制器
(调制) 信道
广义(编码)信道
编码器
输出
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信道模型
调制信道模型: 对于单“端对”信道

eo(t) = f [ei(t)] + n(t)
式中 ei(t) - 输入的已调信号;
eo(t) - 输出信号;
n(t) - 加性噪声,它与ei(t)相互独立。
f [ei(t) ] - 与输入有关的一个函数,
表示信道对于信号的影响。
ei(t)
eo(t)
时变线性
网络
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通常, f [ei(t) ] 可以表示为:k(t) ei(t),
此时, eo(t) = k(t) ei(t) + n(t)
其中k(t)表示时变线性网络的特性,称为乘性干扰。
k(t) - 一个复杂的函数,反映信道的衰减、线性失真、非线性失真、延迟…等。
最简单情况:k(t) = 常数,表示衰减。
当k(t) =常数,称为恒(定)参(量)信道
例如,同轴电缆
当k(t)常数,称为随(机)参(量)信道
例如,移动蜂窝网通信信道
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编码信道模型:
二进制信号、无记忆信道,
其中,P(0/0), P(1/1) - 正确转移概率
P(0/1), P(1/0) - 错误转移概率
转移概率- 决定于编码信道的特性
P(0/0) = 1 - P(1/0)
P(1/1) = 1 - P(0/1)
0
1
1
0
P(0/0)
P(0/1)
P(1/1)
P(1/0)
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四进制
0
1
2
3
3
2
1
0
接收端
发送端
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无线信道
无线信道主要由无线电波和光波作为传输载体。
在光波中,红外线、激光是常用的信号载体,前者广泛用于短距离通信,如电视、录像机、空调器等家用电器使用的遥控装置;后者可用于建筑物之间的局域网连接,因为它具有高带宽和定向性好的优势,但是,由于受天气、热气流或热幅射等影响,使得它的工作质量存在不稳定性。
由于无线电波传播距离远,能够穿过建筑物,而且既可以全方向传播,也可以定向传播,因此绝大多数无线通信都采用无线电波作为信号传输的载体。为了合理、充分地利用无线电频率资源,根据频率高低的不同(波长的不同),人们将无线电波分为9个大波段。因为不同频率(波长)电磁波的传播特性各异,所以其应用场合也不尽相同。
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频率资源划分表
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无线电波的传播方式主要有地面波传播、天波传播、地-电离层波导传播、视距传播、散射传播、外大气层及行星际空间电波传播等几种。
(1)地面波传播。
地面波传播又称地表波传播或地波传播,即无线电波沿地球表面传播。地面波在传播过程中,其场强因大地吸收会衰减,频率愈高则衰减愈大;长波、中波由于频率低,加上绕射能力强,因此利用这种传播可以实现远距离通信。地波传播受季节、昼夜变化影响小,信号传输比较稳定。
频率:2MHz 以下
通信距离:可达数百~数千 km
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(2)天波传播。
天波传播是利用电离层对电波的一次或多次反射进行的远距离传播,是短波的主要传播方式。中波只有在夜间才能以天波形式传播。天波传播存在着严重的信号衰落现象。所谓电离层是大气中具有离子和自由电子的导电层。
电离层高度:60 ~ 300 km
单跳最大距离:4000 km
频率:2 ~ 30 MHz
(3)地-电离层波导传播。
这是指电波在从地球表面至低电离层下缘之间的球壳形空间(地-电离层波导)内的传播。长波、甚长波在该波段内能以较小的衰减传播数千千米,且受电离层扰动影响小,传播稳定,故可用于远距离通信。
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