文档介绍：第3章信道与信道容量吴晓青目录? 信道分类? 单符号离散信道及其容量? 数学模型? 信道容量? 离散信道容量的迭代算法? 离散序列信道及其容量? 信源与信道的匹配? 连续信道及其容量? 连续单符号加性信道? 多维无记忆加性连续信道? 加性高斯白噪声波形信道信道: 信息传输的通道,是传输信息的载体,其主要任务是传输或者存储信息。通信的本质: 就是通过信道传输信息,实现不同地点之间或者不同时间的信息交流。主要研究内容: 在理论上能够传输或者存储的最大信息量,即信道容量。 信道分类信息论研究信道,一般认为已经知道信道的传输特性, 即输入、输出之间的统计依赖关系已知。离散无记忆信道模型根据统计特性分类: ?恒参信道: 信道的统计特性不随时间而变化。比如,幅度衰减倍数等参数恒定。如电话线、光纤、高斯白噪声信道、卫星信道一般视为恒参信道。?随参信道: 信道的统计特性随时间而变化。统计特性随着环境、温度、湿度等参数而变化。如短波信道随电离层变化而变化; 微波信道,移动电话在高速列车上可能因多普勒效应发生频移等。根据信道用户量多少分类: 单用户信道:也称两端信道,该信道只有一个输入端和一个输出端,而且只能进行单方向的通信。点对点应用。多用户信道: 也称多端信道,输入端或者输出端至少有一端具有两个或者两个以上用户, 并且可以实现双向通信。目前大多数信道都是多端信道。广播信道、通信网络等。?根据输入、输出的取值特性分类: 离散信道:也称为数字信道,该类信道中输入空间、输出空间均为离散事件集合,集合中事件数量是有限的,或者有限可数的,随机变量取值都是离散的。?连续信道:也称为模拟信道,输入空间、输出空间均为连续事件集合,集合中事件的数量是无限的、不可数的,即随机变量的取值数量是无限的、或者不可数的。?半离散半连续信道:输入空间、输出空间一个为离散事件集合,而另一个则为连续事件集合,即输入、输出随机变量一个是离散的,另一个是连续的。?波形信道: 也称为时间连续信道,信道输入、输出都是时间的函数,而且随机变量的取值都取自连续集合,且在时间上的取值是连续的。?根据信道中信号所受噪声的统计特性分类: ?随机差错信道:信道中传输码元所遭受的噪声是随机的、独立的,这种噪声相互之间不具有关联性,码元错误不会成串出现,最具有代表性的是高斯白噪声信道。( 无记忆信道) ?突发差错信道:信道中噪声或者干扰对传输码元的影响具有关联性,相互之间并不独立, 从而使得码元错误往往成串出现,常有的如衰落信道、码间干扰信道。在实际中这种信道经常出现,如移动通信的信道、光盘存储等都属于该类信道。(有记忆信道) 单符号离散信道及其容量 数学模型单符号无记忆信道: 信道的输入符号之间、输出符号之间都不存在关联性,即无记忆的,此时输入、输出可以看作是单符号的,称这类信道为单维信道或者单符号信道。单符号离散无记忆信道进一步,如果信道的输入、输出随机变量都是离散的,则该信道为单符号离散无记忆信道。输入符号集合 X、输出符号集合 Y内部不存在关联性,集合 X和集合 Y之间有关联。离散无记忆信道模型