通信原理第4章-信道(修復)

1、14.1 引言引言 4.2 信道定義與數(shù)學模型信道定義與數(shù)學模型4.3 信道數(shù)學模型信道數(shù)學模型4.4 恒參信道舉例恒參信道舉例4.5 恒參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊懞銋⑿诺捞匦约捌鋵π盘杺鬏數(shù)挠绊?.6 隨參信道舉例隨參信道舉例4.7 隨參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊戨S參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?.8 隨參信道特性的改善分集接收技術隨參信道特性的改善分集接收技術4.9 信道的加性噪聲信道的加性噪聲4.10 信道容量的概念信道容量的概念 第第 4 章章 信道信道2 4.1 引言引言定義：信道是指以傳輸媒質(zhì)為基礎的信號通道。定義：信道是指以傳輸媒質(zhì)為基礎的信號通道。分類：分類：有線信道、無

2、線信道。有線信道、無線信道。廣義信道、狹義信道。廣義信道、狹義信道。調(diào)制信道、編碼信道。調(diào)制信道、編碼信道。 3 有線信道包括明線、對稱電纜、同軸電纜及光有線信道包括明線、對稱電纜、同軸電纜及光纖等。纖等。 無線信道包括地波傳播、短波電離層反射、超無線信道包括地波傳播、短波電離層反射、超短波或微波視距中繼、人造衛(wèi)星中繼、散射及移動短波或微波視距中繼、人造衛(wèi)星中繼、散射及移動無線電信道等。無線電信道等。4 廣義信道除了包括傳輸媒質(zhì)外，還包括與通信系廣義信道除了包括傳輸媒質(zhì)外，還包括與通信系統(tǒng)有關的變換裝置，這些裝置可以是發(fā)送設備、接統(tǒng)有關的變換裝置，這些裝置可以是發(fā)送設備、接收設備、饋線與天線、

3、調(diào)制器、解調(diào)器等等。這相收設備、饋線與天線、調(diào)制器、解調(diào)器等等。這相當于在狹義信道的基礎上，當于在狹義信道的基礎上， 擴大了信道的范圍。廣擴大了信道的范圍。廣義信道的引入主要是從研究信息傳輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，義信道的引入主要是從研究信息傳輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，使通信系統(tǒng)的一些基本問題研究比較方便使通信系統(tǒng)的一些基本問題研究比較方便。 狹義信道是廣義信道十分重要的組成部分，通狹義信道是廣義信道十分重要的組成部分，通信效果的好壞，在很大程度上將依賴于狹義信道的信效果的好壞，在很大程度上將依賴于狹義信道的特性。因此，在研究信道的一般特性時，特性。因此，在研究信道的一般特性時， “傳輸媒傳輸媒質(zhì)質(zhì)”是討論的重點。是

4、討論的重點。54.2 信道定義信道定義 廣義信道按照功能，分為調(diào)制信道和編碼信道。廣義信道按照功能，分為調(diào)制信道和編碼信道。 調(diào)制信道：從調(diào)制器的輸出端到解調(diào)器的輸入端（發(fā)調(diào)制信道：從調(diào)制器的輸出端到解調(diào)器的輸入端（發(fā)轉(zhuǎn)換裝置、轉(zhuǎn)換裝置、 媒質(zhì)、收轉(zhuǎn)換裝置）。媒質(zhì)、收轉(zhuǎn)換裝置）。 研究調(diào)制與解調(diào)問題研究調(diào)制與解調(diào)問題關心的是關心的是調(diào)制器輸出的信號形式、解調(diào)器輸入端信號與噪調(diào)制器輸出的信號形式、解調(diào)器輸入端信號與噪聲的最終特性聲的最終特性，并不關心信號的中間變換過程。，并不關心信號的中間變換過程。編碼器輸入調(diào)制器發(fā)轉(zhuǎn)換器媒質(zhì)收轉(zhuǎn)換器解調(diào)器譯碼器輸出編碼信道調(diào)制信道6 編碼信道：編碼器輸出端到譯

5、碼器輸入端（調(diào)編碼信道：編碼器輸出端到譯碼器輸入端（調(diào)制器、調(diào)制信道、解調(diào)器）制器、調(diào)制信道、解調(diào)器）編碼器輸入調(diào)制器發(fā)轉(zhuǎn)換器媒質(zhì)收轉(zhuǎn)換器解調(diào)器譯碼器輸出編碼信道調(diào)制信道7 4.3 信道數(shù)學模型信道數(shù)學模型 信道數(shù)學模型用來表征實際物理信道特性，信道數(shù)學模型用來表征實際物理信道特性，方便通信系統(tǒng)分析和設計。針對調(diào)制信道和編方便通信系統(tǒng)分析和設計。針對調(diào)制信道和編碼信道的數(shù)學模型分別說明。碼信道的數(shù)學模型分別說明。 1. 調(diào)制信道模型調(diào)制信道模型 為研究為研究調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)問題，建立調(diào)制信道問題，建立調(diào)制信道（廣義信道）。（廣義信道）。 只關心調(diào)制信道輸入信號形式和已調(diào)信號只關心調(diào)制信道輸

6、入信號形式和已調(diào)信號通過調(diào)制信道后的信號與噪聲特性，不關心調(diào)通過調(diào)制信道后的信號與噪聲特性，不關心調(diào)制信道內(nèi)部變換過程。制信道內(nèi)部變換過程。8 可用具有一定輸入、輸出關系的方框表示調(diào)制信道。可用具有一定輸入、輸出關系的方框表示調(diào)制信道。調(diào)制信道共性：調(diào)制信道共性： (1) 有一對（或多對）輸入端和一對（或多對）輸有一對（或多對）輸入端和一對（或多對）輸出端；出端； (2) 絕大多數(shù)的信道為線性信道，絕大多數(shù)的信道為線性信道， 滿足線性疊加理；滿足線性疊加理； (3) 信號通過信道會有一定延遲，還會受到（固定信號通過信道會有一定延遲，還會受到（固定的或時變的）損耗；的或時變的）損耗； (4) 即

7、使沒有信號輸入，即使沒有信號輸入， 信道輸出端仍可能有功率信道輸出端仍可能有功率輸出（噪聲）。輸出（噪聲）。9根據(jù)以上幾條性質(zhì)，調(diào)制信道可以用一個二端口根據(jù)以上幾條性質(zhì)，調(diào)制信道可以用一個二端口(或或多端口多端口)線性時變網(wǎng)絡來表示，這個網(wǎng)絡即調(diào)制信道線性時變網(wǎng)絡來表示，這個網(wǎng)絡即調(diào)制信道模型。模型。調(diào)制信道模型調(diào)制信道模型線性時變網(wǎng)絡si(t)so(t)10對于二對端的信道模型，對于二對端的信道模型， 其輸出與輸入的關系：其輸出與輸入的關系： eo(t)=fei(t)+n(t) (4.3 - 1)式中：式中：ei(t)為輸入的已調(diào)信號；為輸入的已調(diào)信號； eo(t)為信道總輸出波形；為信道總

8、輸出波形； n(t)為加性噪聲，為加性噪聲， n(t)與與si(t)相互獨立，無依賴相互獨立，無依賴關系。關系。 fei(t)表示已調(diào)信號通過網(wǎng)絡所發(fā)生的（時表示已調(diào)信號通過網(wǎng)絡所發(fā)生的（時變）線性變換。變）線性變換。11假定能把假定能把fei(t)寫為寫為k(t) ei(t)，k(t)依賴于網(wǎng)絡的依賴于網(wǎng)絡的特性，特性，k(t)ei(t)反映網(wǎng)絡特性對反映網(wǎng)絡特性對ei(t)的作用。的作用。k(t)的的存在，對存在，對ei(t)來說是一種干擾，通常稱其為乘性干擾。來說是一種干擾，通常稱其為乘性干擾。于是式于是式(3.3-1)可表示為可表示為 eo(t)=k(t) ei(t) +n(t) (4

9、.3 2)式式(3.3 2)即為二對端信道的數(shù)學模型。即為二對端信道的數(shù)學模型。12 信道對信號的影響可歸結為兩點：信道對信號的影響可歸結為兩點： （1）乘性干擾）乘性干擾k(t)， （2）加性干擾）加性干擾n(t)。 對于信號，如果了解對于信號，如果了解k(t)與與n(t)的特性，就能知道的特性，就能知道信道對信號的具體影響。信道對信號的具體影響。 通常信道特性通常信道特性k(t)是復雜函數(shù)，可能包括各種線性是復雜函數(shù)，可能包括各種線性失真、非線性失真、交調(diào)失真、衰落等。同時由失真、非線性失真、交調(diào)失真、衰落等。同時由于信道的遲延特性和損耗特性隨時間作隨機變化，于信道的遲延特性和損耗特性隨時

10、間作隨機變化，故故k(t)往往只能用隨機過程來描述。往往只能用隨機過程來描述。13實際使用的物理信道中，根據(jù)信道傳輸函數(shù)實際使用的物理信道中，根據(jù)信道傳輸函數(shù)k(t)的的時變特性的不同可以分為兩大類：時變特性的不同可以分為兩大類：（1）k(t)基本不隨時間變化，即信道對信號的影響基本不隨時間變化，即信道對信號的影響是固定的或變化極為緩慢的，這類信道稱為恒定參是固定的或變化極為緩慢的，這類信道稱為恒定參量信道，簡稱恒參信道；量信道，簡稱恒參信道；（2）信道傳輸函數(shù)）信道傳輸函數(shù)k(t)隨時間隨機快變化，隨時間隨機快變化， 這類信這類信道稱為隨機參量信道，簡稱隨參信道。道稱為隨機參量信道，簡稱隨參

11、信道。 142. 編碼信道模型編碼信道模型編碼信道包括調(diào)制信道、調(diào)制器和解調(diào)器，是數(shù)字編碼信道包括調(diào)制信道、調(diào)制器和解調(diào)器，是數(shù)字信道或離散信道（信道或離散信道（區(qū)別調(diào)制信道模型區(qū)別調(diào)制信道模型 ）。編碼信道）。編碼信道輸入、輸出是離散的時間信號。輸入、輸出是離散的時間信號。編碼信道對信號的影響：編碼信道對信號的影響：將輸入數(shù)字序列變成另一將輸入數(shù)字序列變成另一種輸出數(shù)字序列種輸出數(shù)字序列。信道噪聲或其他因素的影響，將導致輸出數(shù)字序列信道噪聲或其他因素的影響，將導致輸出數(shù)字序列發(fā)生錯誤，發(fā)生錯誤， 因此輸入、輸出數(shù)字序列之間的關系用因此輸入、輸出數(shù)字序列之間的關系用一組轉(zhuǎn)移概率來表征。一組轉(zhuǎn)移

12、概率來表征。 15二進制數(shù)字傳輸系統(tǒng)簡單編碼信道模型如圖。二進制數(shù)字傳輸系統(tǒng)簡單編碼信道模型如圖。 P(0)和和P(1)分別是發(fā)送分別是發(fā)送“0”符號和符號和“1”符號的先驗概率，符號的先驗概率，P(0/0)與與P(1/1)是正確轉(zhuǎn)移的概率，而是正確轉(zhuǎn)移的概率，而P(1/0)與與P(0/1)是錯誤轉(zhuǎn)移概率。是錯誤轉(zhuǎn)移概率。P(0/0)01P(1/1)P(0)P(1)P(1/0)P(0/1)0116信道噪聲越大將導致輸出數(shù)字序列發(fā)生錯誤越信道噪聲越大將導致輸出數(shù)字序列發(fā)生錯誤越多，錯誤轉(zhuǎn)移概率多，錯誤轉(zhuǎn)移概率P(1/0)與與P(0/1)也就越大；反也就越大；反之，錯誤轉(zhuǎn)移概率之，錯誤轉(zhuǎn)移概率P(

13、1/0)與與P(0/1)就越小。輸出就越小。輸出的總的錯誤概率為的總的錯誤概率為 Pe=P(0)P(1/0)+P(1)P(0/1)17若信道噪聲或其他因素影響導致輸出數(shù)字序列發(fā)生若信道噪聲或其他因素影響導致輸出數(shù)字序列發(fā)生的錯誤統(tǒng)計獨立，則這種信道為無記憶編碼信道。的錯誤統(tǒng)計獨立，則這種信道為無記憶編碼信道。根據(jù)無記憶編碼信道的性質(zhì)可以得到根據(jù)無記憶編碼信道的性質(zhì)可以得到 P(0/0)=1-P(1/0) P(1/1)=1-P(0/1)轉(zhuǎn)移概率完全由編碼信道的特性決定。特定的編碼轉(zhuǎn)移概率完全由編碼信道的特性決定。特定的編碼信道，有確定的轉(zhuǎn)移概率。信道，有確定的轉(zhuǎn)移概率。18 由無記憶二進制編碼信

14、道模型，容易推出無記憶多由無記憶二進制編碼信道模型，容易推出無記憶多進制的模型。進制的模型。x0 x1xM1y0y1yN1 X Y若編碼信道有記憶，若編碼信道有記憶， 即：信道噪聲或其他即：信道噪聲或其他因素影響導致輸出數(shù)因素影響導致輸出數(shù)字序列發(fā)生錯誤是不字序列發(fā)生錯誤是不獨立的，則編碼信道獨立的，則編碼信道模型要復雜得多，信模型要復雜得多，信道轉(zhuǎn)移概率表示式也道轉(zhuǎn)移概率表示式也將變得很復雜。將變得很復雜。193.4 恒參信道舉例恒參信道舉例 信道特性主要由傳輸媒質(zhì)所決定，如果傳輸媒質(zhì)是基本不隨時間變化的， 所構成的廣義信道通常屬于恒參信道；如果傳輸媒質(zhì)隨時間隨機快變化，則構成的廣義信道通常

15、屬于隨參信道。 如由架空明線、電纜、中長波地波傳播、對稱電纜、超短波及微波視距傳播、人造衛(wèi)星中繼、光導纖維以及光波視距傳播等傳輸媒質(zhì)構成的廣義信道都屬于恒參信道。下面簡要介紹幾種有代表性的恒參信道的例子。 20 3.4.1 三種有線電信道三種有線電信道 1.明線明線 明線是指平行而相互絕緣的架空裸線線路。 2. 對稱電纜對稱電纜 對稱電纜是在同一保護套內(nèi)有許多對相互絕緣的雙導線的傳輸媒質(zhì)。 通常有兩種類型：非屏蔽（UTP）和屏蔽（STP）。導線材料是鋁或銅， 直徑為0.41.4 mm。 為了減小各線對之間的相互干擾，每一對線都擰成扭絞狀，如圖 3 - 5 所示。 由于這些結構上的特點， 故電纜

16、的傳輸損耗比較大， 但其傳輸特性比較穩(wěn)定，并且價格便宜、安裝容易。21圖 3 5 對稱電纜結構圖22 2. 同軸電纜同軸電纜 單根同軸電纜的結構圖如圖 3 - 6所示。同軸電纜由同軸的兩個導體構成，外導體是一個圓柱形的導體，內(nèi)導體是金屬線，它們之間填充著介質(zhì)。 實際應用中同軸電纜的外導體是接地的，對外界干擾具有較好的屏蔽作用，所以同軸電纜抗電磁干擾性能較好。為了增大容量，也可以將幾根同軸電纜封裝在一個大的保護套內(nèi)，構成多芯同軸電纜。書中表 3 - 1 列出了幾種電纜的特性。 23圖 3- 6同軸電纜結構圖24 3.4.2 光纖信道光纖信道 3.4.3 無線電視距中繼無線電視距中繼 無線電視距中

17、繼是指工作頻率在超短波和微波波段時，電磁波基本沿視距傳播，通信距離依靠中繼方式延伸的無線電線路。相鄰中繼站間距離一般為4050 km，當進行長距離通信時，需要在中間建立多個中繼站，如圖 3 - 9 所示。 微波中繼信道具有傳輸容量大、長途傳輸質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約有色金屬、 投資少、維護方便等優(yōu)點。因此，被廣泛用來傳輸多路電話及電視等。 25圖 3 -9微波中繼信道的構成地球26 3.4.4 衛(wèi)星中繼信道衛(wèi)星中繼信道 衛(wèi)星中繼信道是利用人造衛(wèi)星作為中繼站構成的通信信道，衛(wèi)星中繼信道與微波中繼信道都是利用微波信號在自由空間直線傳播的特點。微波中繼信道是由地面建立的端站和中繼站組成。而衛(wèi)星中繼信道是以衛(wèi)星

18、轉(zhuǎn)發(fā)器作為中繼站與接收、發(fā)送地球站之間構成。若衛(wèi)星運行軌道在赤道平面，離地面高度為35780km時，繞地球運行一周的時間恰為24小時，與地球自轉(zhuǎn)同步，這種衛(wèi)星稱為同步通信（靜止）衛(wèi)星。不在靜止軌道運行的衛(wèi)星稱為移動衛(wèi)星。 27 若以同步衛(wèi)星作為中繼站，采用三個相差120的靜止通信衛(wèi)星就可以覆蓋地球的絕大部分地域(兩極盲區(qū)除外)，如圖 3 - 10 所示。 若采用中、低軌道移動衛(wèi)星， 則需要多顆衛(wèi)星覆蓋地球。所需衛(wèi)星的個數(shù)與衛(wèi)星軌道高度有關， 軌道越低所需衛(wèi)星數(shù)越多。 目前衛(wèi)星中繼信道主要工作頻段有：L頻段(1.5/1.6GHz)、 C頻段(4/6GHz)、Ku頻段(12/14GHz)、Ka頻段

19、(20/30GHz)。衛(wèi)星中繼信道的主要特點是通信容量大、傳輸質(zhì)量穩(wěn)定、傳輸距離遠、覆蓋區(qū)域廣等。目前衛(wèi)星中繼信道主要用來傳輸多路電話、 電視和數(shù)據(jù)。 28圖 3 10 衛(wèi)星中繼信道示意圖 地球AB29 3.5 恒參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊懞銋⑿诺捞匦约捌鋵π盘杺鬏數(shù)挠绊?恒參信道對信號傳輸?shù)挠绊懯谴_定的或者是變化極其緩慢的。因此，其傳輸特性可以等效為一個線性時不變網(wǎng)絡。 只要知道網(wǎng)絡的傳輸特性，就可以采用信號分析方法，分析信號及其網(wǎng)絡特性。 線性網(wǎng)絡的傳輸特性可以用幅度頻率特性和相位頻率特性來表征。 現(xiàn)在我們首先討論理想情況下的恒參信道特性。 301. 理想恒參信道特性理想恒參信道特性

20、理想恒參信道就是理想的無失真?zhèn)鬏斝诺溃?其等效的線性網(wǎng)絡傳輸特性為其中K0為傳輸系數(shù)，td為時間延遲，它們都是與頻率無關的常數(shù)。根據(jù)信道的等效傳輸函數(shù)，可以得到幅頻特性為 |H()|=K0 相頻特性為 ()=tdtdjeKH0)(31 信道的相頻特性通常還采用群遲延-頻率特性來衡量， 所謂的群遲延-頻率特性就是相位-頻率特性的導數(shù)， 則群遲延-頻率特性可以表示為 理想信道的幅頻特性、 相頻特性和群遲延特性曲線如圖 3 - 11 所示。 理想恒參信道的沖激響應為 h(t)=K0(t-td) 若輸入信號為s(t)， 則理想恒參信道的輸出為 r(t)=K0s(t-td)dtdwwdw)()(3.51

21、)32圖 3-11 理想信道的幅頻特性、 相頻特性和群遲延-頻率特性 OK0|H()|(a)O()td(b)Otd(c)33 由此可見， 理想恒參信道對信號傳輸?shù)挠绊懯牵?(1) 對信號在幅度上產(chǎn)生固定的衰減； (2) 對信號在時間上產(chǎn)生固定的遲延。 這種情況也稱信號是無失真?zhèn)鬏敗?34 由理想的恒參信道特性可知，在整個頻率范圍，其幅頻特性為常數(shù)(或在信號頻帶范圍之內(nèi)為常數(shù))，其相頻特性為的線性函數(shù)(或在信號頻帶范圍之內(nèi)為的線性函數(shù))。在實際中，如果信道傳輸特性偏離了理想信道特性，就會產(chǎn)生失真(或稱為畸變)。如果信道的幅度-頻率特性在信號頻帶范圍之內(nèi)不是常數(shù)，則會使信號產(chǎn)生幅度-頻率失真；如果

22、信道的相位-頻率特性在信號頻帶范圍之內(nèi)不是的線性函數(shù)， 則會使信號產(chǎn)生相位-頻率失真。 35 2. 幅度幅度-頻率失真頻率失真 幅度-頻率失真是由實際信道的幅度頻率特性的不理想所引起的， 這種失真又稱為頻率失真，屬于線性失真。圖 3 - 12(a)所示是典型音頻電話信道的幅度衰減特性。由圖可見， 衰減特性在 3003000 Hz頻率范圍內(nèi)比較平坦；300 Hz以下和 3000Hz以上衰耗增加很快，這種衰減特性正好適應人類話音信號傳輸。 CCITT M.1020建議規(guī)定的衰減特性如圖 3 - 12(b)所示。 36圖 3 12 典型音頻電話信道的幅度衰減特性350080020002800 300

23、06f / Hz12(a)0300A( f ) / dB(b)3020100120024003600f / HzA( f ) / dB37 信道的幅度-頻率特性不理想會使通過它的信號波形產(chǎn)生失真， 若在這種信道中傳輸數(shù)字信號，則會引起相鄰數(shù)字信號波形之間在時間上的相互重疊，造成碼間干擾。38 3. 相位相位-頻率失真頻率失真 當信道的相位-頻率特性偏離線性關系時，將會使通過信道的信號產(chǎn)生相位-頻率失真，相位-頻率失真也是屬于線性失真。圖 3 - 13 給出了一個典型的電話信道的相頻特性和群遲延頻率特性?？梢钥闯觯囝l特性和群遲延頻率特性都偏離了理想特性的要求，因此會使信號產(chǎn)生嚴重的相頻失真或群

24、遲延失真。在話音傳輸中，由于人耳對相頻失真不太敏感，因此相頻失真對模擬話音傳輸影響不明顯。39 如果傳輸數(shù)字信號， 相頻失真同樣會引起碼間干擾，特別當傳輸速率較高時，相頻失真會引起嚴重的碼間干擾，使誤碼率性能降低。由于相頻失真也是線性失真，因此同樣可以采用均衡器對相頻特性進行補償， 改善信道傳輸條件。 40圖 3 13 典型電話信道相頻特性和群遲延頻率特性 (a) 相頻特性； (b) 群遲延頻率特性 ()O理想特性(b)()O理想特性(a)413.6 隨參信道舉例隨參信道舉例 隨參信道是指信道傳輸特性隨時間隨機快速變化的信道。 常見的隨參信道有陸地移動信道、短波電離層反射信道、超短波流星余跡散

25、射信道、超短波及微波對流層散射信道、超短波電離層散射以及超短波超視距繞射等信道。我們首先介紹兩種典型的隨參信道。 42 3.6.1 短波電離層反射信道短波電離層反射信道1. 傳播路徑 由于太陽輻射的紫外線和X射線，使離地面60600 km的大氣層成為電離層。電離層是由分子、原子、離子及自由電子組成。 當頻率范圍為330 MHz(波長為10100m)的短波(或稱為高頻)無線電波射入電離層時， 由于折射現(xiàn)象會使電波發(fā)生反射，返回地面，從而形成短波電離層反射信道。 43 電離層厚度有數(shù)百千米，可分為D、E、F1和F2四層， 如圖3 - 15所示。由于太陽輻射的變化，電離層的密度和厚度也隨時間隨機變化

26、，因此短波電離層反射信道也是隨參信道。 在白天，由于太陽輻射強，所以D、E、F1和F2四層都存在。 在夜晚，由于太陽輻射減弱，D層和F1層幾乎完全消失，因此只有E層和F2層存在。由于D、E層電子密度小，不能形成反射條件，所以短波電波不會被反射。D、E層對電波傳輸?shù)挠绊懼饕俏针姴?，使電波能量損耗。44圖 3 15 電離層結構示意圖 0FFED300 kmAB地球FBA地球反射點452. 工作頻率 為了實現(xiàn)短波通信，在選用工作頻率時要考慮如下兩個條件：（1）工作頻率應小于最高可用頻率；（2）使電磁波在D、E層的吸收最小。 最高可用頻率取決于電離層電子密度的最大值Nemax及電磁波投射到電離層的

27、入射角0。當垂直入射(0=0o)時，能從電離層反射的最高頻率稱為臨界頻率，記為f0。 46 當電磁波以0角入射時，能從電離層反射的最高頻率稱為最高可用頻率MUF。它與臨界頻率f0的關系為 (3.6-3) 當工作頻率高于最高可用頻率時，電磁波將穿透電離層，不再返回地面。00secfMUF max08 .80eNf (3.6-2)473. 多徑傳播 短波電離層反射信道最主要的特征是多徑傳播， 引起多徑傳播的主要原因如下: (1) 電波經(jīng)電離層的一次反射和多次反射； (2) 幾個反射層高度不同； (3) 地球磁場引起的電磁波束分裂成尋常波和非尋常波； (4) 電離層不均勻性引起的漫射現(xiàn)象。 以上四種

28、形式如圖 3 - 16 所示。48圖 3 - 16多徑形式示意圖 (a) 一次反射和兩次反射； (b) 反射區(qū)高度不同； (c) 尋常波與非尋常波； (d) 漫射現(xiàn)象ABAB(a)(b)ABAB(c)(d )49 3.7 隨參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊戨S參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?由上面分析的陸地移動信道和短波電離層反射信道這兩種典型隨參信道特性知道，隨參信道的傳輸媒質(zhì)具有以下三個特點： (1) 對信號的衰耗隨時間隨機變化； (2) 信號傳輸?shù)臅r延隨時間隨機變化； (3) 多徑傳播。 50在存在多徑傳播的隨參信道中，就每條路徑的信號而言，它的衰耗和時延都是隨機變化的。因此，多徑傳播后的接

29、收信號將是衰減和時延都將隨時間變化的各路徑的合成。 設發(fā)射波為Acos0 t，則經(jīng)過n條路徑傳播后的接收信號R(t)可用下式表述：)()(cos)()(cos)()(0101ttwtttwttRiniiinii(3.7-1)51式中i(t)第i條路徑的接收信號的振幅； i(t)第i條路徑的傳輸延遲，它隨時間不同而變化)()(0itti經(jīng)大量觀察表明i(t)和i(t)隨時間的變化與發(fā)射載頻的周期相比，通常要緩慢的多，即i(t)和i(t)可認為是緩慢變化的隨機過程。因此，式（3.7-1）可改寫成tttttRiniiinii0101sinsin)(coscos)()(3.7-2)52設niiisni

30、iictttXtttX11)(sin)()()(cos)()( 式中V(t)合成波R(t)的包絡； (t)合成波R(t)的相位。(3.7-3)(3.7-4)則式（3.7-2）變?yōu)?(cos)(sin)(cos)()(000tttVttXttXtRsc(3.7-5)53 即有 )()(arctan)()()()(22tXtXttXtXtVcssc(3.7-6) 信號的包絡服從瑞利分布率的衰落，通常稱為瑞利型衰落。設瑞利型衰落信號的包絡值記為V，則隨機變量V的一維概率密度函數(shù)F(V）可表示成)0, 0(),2exp()V(222VVVf(3.7-7)54當發(fā)送信號是具有一定頻帶寬度的信號時， 多徑

31、傳播除了會使信號產(chǎn)生瑞利型衰落之外，還會產(chǎn)生頻率選擇性衰落。頻率選擇性衰落是多徑傳播的又一重要特征。為了分析方便，我們假設多徑傳播的路徑只有兩條，信道模型如圖 3 - 20 所示?，F(xiàn)在我們來求模型的傳輸特性。設f(t)的頻率密度函數(shù)為F()，即有 f(t)F()則55圖 3 20 兩條路徑信道模型 56）（）（jtjtjtjeeFVttfVttfVeFVttfVeFVttfV1)()()()()()()(00000000000000）（）（jtjjtjeeVFeeFVH1)(1)()(0000于是，當兩徑傳播式，模型的傳播特性為H()為后一個網(wǎng)絡的模特性（幅度頻率特性）為572cos22cos

32、2sin2cos2sincos112jjej）（圖321(a)表示了上述關系。 另外，相對時延差(t)通常是時變參量，故傳輸特性中零點、極點在頻率軸上的位置也隨時間隨機變化，這使傳輸特性變得更復雜，其特性如圖 3 - 21(b)所示。58圖 3 21 網(wǎng)絡的模特性|H()|2kOf2i1i1|H()|2kO2(t)1f(a)(b)1je（59 對于一般的多徑傳播，信道的傳輸特性將比兩條路徑信道傳輸特性復雜得多，但同樣存在頻率選擇性衰落現(xiàn)象。多徑傳播時的相對時延差通常用最大多徑時延差來表征。設信道最大多徑時延差為m，則定義多徑傳播信道的相關帶寬為mf1(3.7-8)603.8 隨參信道特性的改善

33、分集接收隨參信道特性的改善分集接收 陸地移動信道、短波電離層反射信道等隨參信道引起的多徑時散、多徑衰落、頻率選擇性衰落、頻率彌散等，會嚴重影響接收信號質(zhì)量，使通信系統(tǒng)性能大大降低。為了提高隨參信道中信號傳輸質(zhì)量，必須采用抗衰落的有效措施。常采用的技術措施有抗衰落性能好的調(diào)制解調(diào)技術、擴頻技術、 功率控制技術、與交織結合的差錯控制技術、分集接收技術等。61其中分集接收技術是一種有效的抗衰落技術，已在短波通信、移動通信系統(tǒng)中得到廣泛應用。 所謂分集接收， 是指接收端按照某種方式使它收到的攜帶同一信息的多個信號衰落特性相互獨立，并對多個信號進行特定的處理，以降低合成信號電平起伏，減小各種衰落對接收信

34、號的影響。從廣義信道的角度來看，分集接收可看作是隨參信道中的一個組成部分，通過分集接收使包括分集接收在內(nèi)的隨參信道衰落特性得到改善。 62 分集接收包含有兩重含義：一是分散接收，使接收端能得到多個攜帶同一信息的、統(tǒng)計獨立的衰落信號；二是集中處理，即接收端把收到的多個統(tǒng)計獨立的衰落信號進行適當?shù)暮喜?，從而降低衰落的影響，改善系統(tǒng)性能。 3.8.1分集方式分集方式 為了在接收端得到多個互相獨立或基本獨立的接收信號， 一般可利用不同路徑、不同頻率、不同角度、不同極化、不同時間等接收手段來獲取。因此，分集方式也有空間分集、頻率分集、角度分集、極化分集等多種方式。63 1. 空間分集空間分集 空間分集是

35、接收端在不同的位置上接收同一個信號，只要各位置間的距離大到一定程度，則所收到信號的衰落是相互獨立的。因此，空間分集的接收機至少需要兩副間隔一定距離的天線，其基本結構如圖 1 所示。圖中，發(fā)送端用一副天線發(fā)射，接收端用N副天線接收。 64圖1 空間分集示意圖發(fā)送端分集接收接收端輸出65 2. 頻率分集頻率分集 頻率分集是將待發(fā)送的信息分別調(diào)制到不同的載波頻率上發(fā)送，只要載波頻率之間的間隔大到一定程度，則接收端所接收到信號的衰落是相互獨立的。 3. 角度分集角度分集 這是利用天線波束指向不同使信號不相關的原理構成的一種分集方法。 664. 極化分集極化分集這是分別接收水平極化和垂直極化波的一種分集

36、方法。 3.8.2 3.8.2 合并方式合并方式 在接收端采用分集方式可以得到N個衰落特性相互獨立的信號， 所謂合并就是根據(jù)某種方式把得到的各個獨立衰落信號相加后合并輸出，從而獲得分集增益。常用的三種合并方式是最佳選擇式、等增益相加式和最大比值相加式67 1. 最佳選擇式最佳選擇式 選擇式合并是所有合并方式中最簡單的一種， 其原理是檢測所有接收機輸出信號的信噪比，選擇其中信噪比最大的那一路信號作為合并器的輸出， 其原理圖如圖 2 所示。 2. 等增益合并等增益合并 等增益合并原理如圖 3 所示。當加權系數(shù)k1=k2=kN時，即為等增益合并。 68圖 2 選擇式合并原理圖發(fā)送端選擇邏輯接收端輸出

37、k2k1kN69圖 3 等增益合并、 最大比值合并原理70 3.最大比值相加式最大比值相加式 控制各支路增益，使它們分別與本支路的信噪比成正比，然后再相加得到接收信號。 三種分集合并的性能如圖 3 - 22 所示。 可以看出， 在這三種合并方式中，最大比值合并的性能最好，選擇式合并的性能最差。71圖 3 22 三種分集合并的性能比較12345678910246810log2SNR合并SNR支路N (分集支路數(shù))a 為最大比值合并b 為等增益合并c 為選擇式合并abc724.9 信道的加性噪聲信道的加性噪聲恒參信道和隨參信道傳輸特性（乘性干擾）會對信號恒參信道和隨參信道傳輸特性（乘性干擾）會對信

38、號傳輸產(chǎn)生影響，信道的加性噪聲同樣會對信號傳輸產(chǎn)傳輸產(chǎn)生影響，信道的加性噪聲同樣會對信號傳輸產(chǎn)生影響。生影響。加性噪聲與信號相互獨立，并且始終存在，只能采取加性噪聲與信號相互獨立，并且始終存在，只能采取措施減小加性噪聲的影響，不能徹底消除加性噪聲。措施減小加性噪聲的影響，不能徹底消除加性噪聲。 因此，加性噪聲對通信的危害不可避免因此，加性噪聲對通信的危害不可避免。 73 4.9.1 噪聲的分類噪聲的分類 噪聲的種類很多，也有多種分類方式，若根據(jù)噪噪聲的種類很多，也有多種分類方式，若根據(jù)噪聲的聲的來源來源進行分類，一般可以分為三類。進行分類，一般可以分為三類。 (1) 人為噪聲。人為噪聲。 人類

39、活動所產(chǎn)生的對通信造成干擾的各種噪聲。包括工業(yè)噪人類活動所產(chǎn)生的對通信造成干擾的各種噪聲。包括工業(yè)噪聲和無線電噪聲。聲和無線電噪聲。 (2) 自然噪聲。自然噪聲。 自然界存在的各種電磁波源所產(chǎn)生的噪聲。自然界存在的各種電磁波源所產(chǎn)生的噪聲。 如雷電、磁暴、如雷電、磁暴、太陽黑子、銀河系噪聲、宇宙射線等。太陽黑子、銀河系噪聲、宇宙射線等。 (3) 內(nèi)部噪聲。內(nèi)部噪聲。 通信設備本身產(chǎn)生的各種噪聲。來源于通信設備的各種電子通信設備本身產(chǎn)生的各種噪聲。來源于通信設備的各種電子器件、傳輸線、天線等。器件、傳輸線、天線等。 74根據(jù)噪聲的根據(jù)噪聲的性質(zhì)性質(zhì)分類，可以分為單頻噪聲、脈沖噪聲分類，可以分為單

40、頻噪聲、脈沖噪聲和起伏噪聲。這三種噪聲都是隨機噪聲。和起伏噪聲。這三種噪聲都是隨機噪聲。 (1) 單頻噪聲。單頻噪聲。 單頻噪聲主要是無線電干擾，頻譜特性可能是單單頻噪聲主要是無線電干擾，頻譜特性可能是單一頻率，一頻率， 也可能是窄帶譜。也可能是窄帶譜。 單頻噪聲的特點：連續(xù)波干擾。單頻噪聲的特點：連續(xù)波干擾。75 (2) 脈沖噪聲脈沖噪聲 在時間上無規(guī)則、突發(fā)脈沖波形。包括工業(yè)干在時間上無規(guī)則、突發(fā)脈沖波形。包括工業(yè)干擾中的電火花、汽車點火噪聲、擾中的電火花、汽車點火噪聲、 雷電等。雷電等。 脈沖噪聲的特點：以突發(fā)脈沖形式出現(xiàn)、干擾脈沖噪聲的特點：以突發(fā)脈沖形式出現(xiàn)、干擾持續(xù)時間短、脈沖幅度

41、大、周期隨機、相鄰突發(fā)脈持續(xù)時間短、脈沖幅度大、周期隨機、相鄰突發(fā)脈沖之間有較長安靜時間。沖之間有較長安靜時間。 由于脈沖很窄，所以其頻譜很寬。但是隨著頻由于脈沖很窄，所以其頻譜很寬。但是隨著頻率的提高，頻譜強度逐漸減弱?？梢酝ㄟ^選擇合適率的提高，頻譜強度逐漸減弱。可以通過選擇合適的工作頻率、遠離脈沖源等措施減小和避免脈沖噪的工作頻率、遠離脈沖源等措施減小和避免脈沖噪聲的干擾。聲的干擾。 76 (3) 起伏噪聲。起伏噪聲。 連續(xù)波隨機噪聲，包括熱噪聲、散彈噪聲和宇宙連續(xù)波隨機噪聲，包括熱噪聲、散彈噪聲和宇宙噪聲。采用隨機過程分析方法表征其特性。噪聲。采用隨機過程分析方法表征其特性。 起伏噪聲的

42、特點：頻帶很寬，并且始終存在，是起伏噪聲的特點：頻帶很寬，并且始終存在，是影響通信系統(tǒng)性能的主要因素。影響通信系統(tǒng)性能的主要因素。 在以后各章分析通信系統(tǒng)抗噪聲性能時，都是以在以后各章分析通信系統(tǒng)抗噪聲性能時，都是以起伏噪聲為重點。起伏噪聲為重點。77 4.9.2 熱噪聲熱噪聲 傳輸媒質(zhì)中電子的隨機運動產(chǎn)生熱噪聲，傳輸媒質(zhì)中電子的隨機運動產(chǎn)生熱噪聲， 這種這種在原子能量級上的隨機運動是物質(zhì)的普遍特性。在原子能量級上的隨機運動是物質(zhì)的普遍特性。 通信系統(tǒng)中，電阻器件噪聲、天線噪聲、饋線通信系統(tǒng)中，電阻器件噪聲、天線噪聲、饋線噪聲以及接收機產(chǎn)生的噪聲均可以等效成熱噪聲。噪聲以及接收機產(chǎn)生的噪聲均可

43、以等效成熱噪聲。 7824()(/)exp()1nZRhfPfVHhfKTT為所測電阻的絕對溫度，為所測電阻的絕對溫度，K=1.3805410-23(J/K)、玻耳茲曼常數(shù)，玻耳茲曼常數(shù)，h=6.625410-34(J/s)、普朗克常數(shù)。、普朗克常數(shù)。功率譜密度曲線如圖。功率譜密度曲線如圖。實驗結果和理論分析證明，阻值為實驗結果和理論分析證明，阻值為R的電阻器兩端所呈的電阻器兩端所呈現(xiàn)的熱噪聲，其單邊功率譜密度為：現(xiàn)的熱噪聲，其單邊功率譜密度為：79在頻率在頻率f0.2(KT/h)范圍內(nèi)，功率譜密度范圍內(nèi)，功率譜密度Pn(f)基本上基本上是平坦的。在室溫是平坦的。在室溫(T=290K)條件下，

44、條件下，f1000GHz時，時，功率譜密度功率譜密度Pn(f)基本上是平坦的。頻率范圍很寬，包基本上是平坦的。頻率范圍很寬，包含了毫米波在內(nèi)的所有頻段，通常把這種噪聲按白噪含了毫米波在內(nèi)的所有頻段，通常把這種噪聲按白噪聲處理。聲處理。Pn( f )2kRT00.20.4hf / KT80因此，通信系統(tǒng)中熱噪聲的功率譜密度可表示為因此，通信系統(tǒng)中熱噪聲的功率譜密度可表示為 Pn(f)=2RKT 電阻的熱噪聲還可以表示為噪聲電流源或噪聲電壓源電阻的熱噪聲還可以表示為噪聲電流源或噪聲電壓源的形式，圖的形式，圖(b)是噪聲電流源與純電導相并聯(lián)；是噪聲電流源與純電導相并聯(lián)； 圖圖(c)是噪聲電壓源與純電

45、阻相串聯(lián)。是噪聲電壓源與純電阻相串聯(lián)。abR(a)abGin(t)(b)abRun(t)(c)81噪聲電流源與噪聲電壓源的均方根值分別為噪聲電流源與噪聲電壓源的均方根值分別為因此，因此， 通常都將熱噪聲看成高斯白噪聲。通常都將熱噪聲看成高斯白噪聲。KTGBIn4KTRBUn482除熱噪聲外，電子管和晶體管器件電子發(fā)射不均勻除熱噪聲外，電子管和晶體管器件電子發(fā)射不均勻產(chǎn)生散彈噪聲。產(chǎn)生散彈噪聲。宇宙噪聲來自太陽、銀河系及銀河系外。宇宙噪聲來自太陽、銀河系及銀河系外。功率譜密度在很寬的頻率范圍內(nèi)也是平坦的，其分功率譜密度在很寬的頻率范圍內(nèi)也是平坦的，其分布也是零均值高斯的。因此散彈噪聲和宇宙噪聲通

46、布也是零均值高斯的。因此散彈噪聲和宇宙噪聲通常也看成是高斯白噪聲。常也看成是高斯白噪聲。 83熱噪聲、散彈噪聲和宇宙噪聲這些起伏噪聲都可以熱噪聲、散彈噪聲和宇宙噪聲這些起伏噪聲都可以認為是一種高斯噪聲，且功率譜密度在很寬的頻帶認為是一種高斯噪聲，且功率譜密度在很寬的頻帶范圍都是常數(shù)。范圍都是常數(shù)。因此，通常認為起伏噪聲是近似高因此，通常認為起伏噪聲是近似高斯白噪聲。高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為斯白噪聲。高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為)/(2)(0Hzwnfpn其自相關函數(shù)為其自相關函數(shù)為)(2)(0nRn說明：零均值高斯白噪聲在任意兩個不同時刻的取說明：零均值高斯白噪聲在任意兩個不同時刻的取值是

47、不相關的，因而也是統(tǒng)計獨立的。值是不相關的，因而也是統(tǒng)計獨立的。84 起伏噪聲頻譜很寬，通過通信系統(tǒng)，會受到通起伏噪聲頻譜很寬，通過通信系統(tǒng)，會受到通信系統(tǒng)中各種變換的影響，使其頻譜特性發(fā)生變化。信系統(tǒng)中各種變換的影響，使其頻譜特性發(fā)生變化。 通信系統(tǒng)的線性部分可以用線性網(wǎng)絡來描述，通信系統(tǒng)的線性部分可以用線性網(wǎng)絡來描述，通常具有帶通特性。當寬帶起伏噪聲通過帶通特性通常具有帶通特性。當寬帶起伏噪聲通過帶通特性網(wǎng)絡時，網(wǎng)絡時， 輸出噪聲就變?yōu)閹ㄐ驮肼?。如果線性網(wǎng)輸出噪聲就變?yōu)閹ㄐ驮肼?。如果線性網(wǎng)絡具有窄帶特性，絡具有窄帶特性， 則輸出噪聲為窄帶噪聲。則輸出噪聲為窄帶噪聲。 如果輸入噪聲是高斯

48、噪聲，則輸出噪聲就是帶如果輸入噪聲是高斯噪聲，則輸出噪聲就是帶通型通型(或窄帶或窄帶)高斯噪聲。研究調(diào)制解調(diào)問題時，解高斯噪聲。研究調(diào)制解調(diào)問題時，解調(diào)器輸入端噪聲通常都可以表示為窄帶高斯噪聲調(diào)器輸入端噪聲通常都可以表示為窄帶高斯噪聲。85帶通型噪聲的頻譜具有一定的寬度，噪聲的帶寬可帶通型噪聲的頻譜具有一定的寬度，噪聲的帶寬可以用不同的定義來描述。為了使得分析噪聲功率相以用不同的定義來描述。為了使得分析噪聲功率相對容易，通常用噪聲等效帶寬來描述。設帶通型噪對容易，通常用噪聲等效帶寬來描述。設帶通型噪聲的功率譜密度為聲的功率譜密度為Pn(f)，則噪聲等效帶寬定義為，則噪聲等效帶寬定義為式中，式中

49、， fc為帶通型噪聲功率譜密度的中心頻率。為帶通型噪聲功率譜密度的中心頻率。噪聲等效帶寬物理意義：高度為噪聲等效帶寬物理意義：高度為Pn(fc)，寬度為，寬度為Bn的的噪聲功率與功率譜密度為噪聲功率與功率譜密度為Pn(f)的帶通型噪聲功率相的帶通型噪聲功率相等。等。 )()()(2)(0cnncnnnfpdffpfpdffpB86面積相等Pn( f )Pn( fc )OBnffc874.10 信道容量的概念信道容量的概念 信道容量是指信道中信息無差錯傳輸?shù)淖畲笏傩诺廊萘渴侵感诺乐行畔o差錯傳輸?shù)淖畲笏俾?。在信道模型中定義了兩種廣義信道：調(diào)制信道率。在信道模型中定義了兩種廣義信道：調(diào)制信道和編碼

50、信道。和編碼信道。 調(diào)制信道是連續(xù)信道，可以用連續(xù)信道的信道調(diào)制信道是連續(xù)信道，可以用連續(xù)信道的信道容量來表征；編碼信道是離散信道，可以用離散信容量來表征；編碼信道是離散信道，可以用離散信道的信道容量來表征。道的信道容量來表征。884.10.1 離散信道的信道容量離散信道的信道容量 離散信道分析：轉(zhuǎn)移概率離散信道分析：轉(zhuǎn)移概率 P(yj/xi)：發(fā)：發(fā)xi收到收到y(tǒng)j的概率的概率 P(xi/yj)：收到：收到y(tǒng)j實際發(fā)送實際發(fā)送xi的概率的概率89x1x2xnP(yn/xn)=1P(y1/x1)=1y1y2ynP(xi)P(yi)無噪聲信道無噪聲信道x1x2xnP(yn/xn)=1P(y1/x

51、1)1y1y2ynP(xi)P(yi)P(ym/x1)0有噪聲信道有噪聲信道信道模型：信道模型： 無噪聲信道：輸入輸出具有一一對應關系無噪聲信道：輸入輸出具有一一對應關系 有噪聲時：輸入輸出的一一對應關系被破壞；有噪聲時：輸入輸出的一一對應關系被破壞； 輸入輸出是一隨機對應關系輸入輸出是一隨機對應關系 轉(zhuǎn)移概率轉(zhuǎn)移概率 90發(fā)發(fā)xi收收yj時所獲得的信息量時所獲得的信息量=log21/P(xi)+log21/P(xi/yj) 發(fā)發(fā)xi的信息量收的信息量收yj發(fā)發(fā)xi的信息量的信息量對各對各xi和和yj取統(tǒng)計平均（對所有發(fā)送為取統(tǒng)計平均（對所有發(fā)送為xi而收到為而收到為yj 取平均）取平均）平均

52、信息量平均信息量/符號符號= P(xi)log2P(xi) - P(yj) P(xi/yj) log2P(xi /yj) =H(x)-H(x/y)H(x)：發(fā)送的每個符號的平均信息量：發(fā)送的每個符號的平均信息量H(x/y)：發(fā)送符號在有噪聲的信道中傳輸每個符號平均丟失：發(fā)送符號在有噪聲的信道中傳輸每個符號平均丟失的信息量或當輸出符號已知時輸入符號的平均信息量的信息量或當輸出符號已知時輸入符號的平均信息量91信道傳輸信息的能力：信道傳輸速率信道傳輸信息的能力：信道傳輸速率R=Ht(X)-Ht(x/y)：單位時間信道平均傳輸?shù)男畔⒘浚簡挝粫r間信道平均傳輸?shù)男畔⒘吭O單位時間發(fā)送的符號數(shù)為設單位時間發(fā)

53、送的符號數(shù)為r:則：則：R=rH(x)-H(x/y)no noise:H(x/y)=0 R=rH(x)noise big:H(x/y) H(x)意味著意味著R 0例：例：0101P00=0.99,P10=0.01P11=0.99,P01=0.01r=1000符號符號/secP(0)=P(1)=1/2求：信道傳輸速率求：信道傳輸速率R92解：解： H(x)=1bit/symbol, Ht(x)=rH(x)=1000bits/sec H(x/y)= P(yj) P(xi/yj) log2P(xi/yj)=0.081bit/symbol Ht(x/y)=rH(x/y)=81bits/sec R=91

54、9bits/sec Ex.(conti.)：P(0/y)=P(1/y)=1/2 則：則：H(x/y)=1bit/symbol, R=0bit/sec93信道速率信道速率R：與：與r有關有關 與信源的概率分布有關與信源的概率分布有關 與信道干擾的概率分布有關與信道干擾的概率分布有關給定信道給定信道 干擾確定。如果干擾確定。如果r確定確定 R只與信源的只與信源的概率分布有關。信源的概率分布不同，則信道傳輸信息概率分布有關。信源的概率分布不同，則信道傳輸信息的速率也不同。信道的傳輸能力的速率也不同。信道的傳輸能力 信道容量？信道容量？94 對于一切可能的信息源概率分布來說，信道傳遞信息對于一切可能的信息源概率分布來說，信道傳遞信息的速率的速率R的最大值定義為信道容量的最大值定義為信道容量CCmax R maxHt(x)-Ht(x/y) (對所有可能的輸入概率分布取最大）對所有