数字通信信道容量和信道编码.ppt

文档介绍：5信道容量和信道编码
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本章的主要内容
调制与编码的权衡
信道容量
随机编码
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调制与编码的权衡
通信系统设计目标
差错概率平面
带宽效率平面
调制与编码的权衡
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通信系统设计目标
Nyquist最小带宽要求(W>Rs/2=1/2Ts)
Shannon-Hartley容量理论(以及Shannon极限)
管理规则(频率分配)
技术限制(元器件当前发展水平)
其他系统需求(卫星轨道)
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差错概率平面
差错概率平面：差错概率性能曲线族所在平面。
等效带宽曲线：对于给定的系统信息速率，差错概率平面的每条曲线都与一个不同的额定最小带宽需求相关联。
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差错概率平面
在PB和Eb/N0间权衡
在PB和W间权衡
在W和Eb/N0间权衡
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带宽效率平面
带宽效率平面：归一化信道带宽R/W (b/s/Hz)与Eb/N0的关系曲线。
相关MPSK调制信号的带宽效率： R/W=log2M，注意BPSK和QPSK需要相同的Eb/N0值，且BPSK的带宽效率为1 b/s/Hz ，而QPSK的带宽效率为2 b/s/Hz ，这是由于QPSK是由两路BPSK信号有效的正交合成的。
非相关正交MFSK调制信号的带宽效率(log2M)/，尽管在相同的误比特率下前者比后者需要更大的Eb/N0。因为BFSK带宽效率为1 b/s/2Hz，而QFSK带宽效率为2 b/s/4Hz。
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带宽效率平面
在PB和Eb/N0间权衡
在PB和W间权衡
在W和Eb/N0间权衡
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调制与编码的权衡
在功率受限系统（ power-limited system ）：通过改变调制和编码方式，以牺牲带宽为代价节约能量。(多维正交调制方式，增大M)
在带宽受限系统（ bandwidth-limited system ）：使用频带高效调制方式，以牺牲功率为代价来减少所需带宽。(多进制调制，PAM、PSK)