通信原理課件樊昌信第六版第4章信道

通信原理課件-樊昌信第六版第4章-信道contents目錄信道概述恒參信道特性變參信道特性信道編碼與解碼信道性能評(píng)估信道概述01信道的定義信道是傳輸信號(hào)的通道，負(fù)責(zé)將發(fā)送端的信號(hào)傳輸?shù)浇邮斩?。在通信系統(tǒng)中，信道是不可或缺的組成部分。信道分類信道可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，如傳輸介質(zhì)（有線、無線、光纖等）、傳輸方式（單向、雙向、廣播等）、多路復(fù)用方式（頻分、時(shí)分、碼分等）等。信道的定義與分類理想信道模型理想信道模型是一種簡化的數(shù)學(xué)模型，用于描述信號(hào)在信道中的傳輸過程。理想信道模型假設(shè)信號(hào)在傳輸過程中不會(huì)發(fā)生任何畸變或損耗，是一種理想的傳輸狀態(tài)。實(shí)際信道模型實(shí)際信道模型則考慮了信號(hào)在傳輸過程中可能遇到的畸變、損耗和噪聲等因素，更貼近實(shí)際的傳輸情況。實(shí)際信道模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式通常比較復(fù)雜，需要根據(jù)具體問題進(jìn)行建模和分析。信道的數(shù)學(xué)模型信道容量是信道能夠傳輸?shù)淖畲笮畔⑺俾?，是衡量信道性能的重要指?biāo)。在理論上，信道容量可以通過香農(nóng)公式計(jì)算得出。影響信道容量的因素包括信噪比、帶寬、信號(hào)調(diào)制方式等。提高信噪比、增加帶寬或采用高效的信號(hào)調(diào)制方式都可以提高信道容量。信道容量影響信道容量的因素信道容量的定義恒參信道特性02常見的有線信道傳輸介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜、光纖等。傳輸介質(zhì)傳輸特性帶寬有線信道傳輸信號(hào)穩(wěn)定，受外界干擾小，傳輸損耗低，適用于長距離傳輸。有線信道帶寬較大，能夠支持高速數(shù)據(jù)傳輸。030201有線信道特性無線信道傳輸介質(zhì)包括空氣、水等，信號(hào)傳播不受地面限制。傳輸介質(zhì)無線信道傳輸信號(hào)易受環(huán)境影響，如建筑物、天氣等，傳輸穩(wěn)定性較差。傳輸特性無線信道帶寬較小，適用于短距離高速數(shù)據(jù)傳輸。帶寬無線信道特性信道的傳輸能力與信噪比有關(guān)，信噪比越高，傳輸能力越強(qiáng)。信噪比信道帶寬效率是指單位帶寬上能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率，帶寬效率越高，傳輸能力越強(qiáng)。帶寬效率誤碼率越低，信道傳輸能力越強(qiáng)。誤碼率信道的傳輸能力變參信道特性03隨參信道是指信號(hào)傳輸過程中參數(shù)隨機(jī)變化的信道，如無線通信中的多徑傳播信道。隨參信道特性概述隨參信道模型隨參信道對(duì)信號(hào)的影響抗干擾措施隨參信道通常采用統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行描述，如瑞利、萊斯和納什等模型。隨參信道會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的幅度和相位發(fā)生隨機(jī)變化，從而影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。為了減小隨參信道對(duì)信號(hào)的影響，可以采用抗干擾措施，如擴(kuò)頻、跳頻、差分相干解調(diào)等。隨參信道特性突發(fā)信道是指信號(hào)傳輸過程中突然出現(xiàn)干擾或參數(shù)變化的信道，如無線通信中的陰影效應(yīng)和多徑衰落。突發(fā)信道特性概述突發(fā)信道通常采用概率模型進(jìn)行描述，如泊松分布和指數(shù)分布等。突發(fā)信道的模型突發(fā)信道會(huì)導(dǎo)致信號(hào)突然中斷或失真，從而影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。突發(fā)信道對(duì)信號(hào)的影響為了減小突發(fā)信道對(duì)信號(hào)的影響，可以采用抗干擾措施，如糾錯(cuò)編碼、自動(dòng)重傳請(qǐng)求等?？垢蓴_措施突發(fā)信道特性多徑衰落信道的模型多徑衰落信道通常采用隨機(jī)過程模型進(jìn)行描述，如瑞利、萊斯和納什等模型。抗干擾措施為了減小多徑衰落信道對(duì)信號(hào)的影響，可以采用抗干擾措施，如分集接收、均衡技術(shù)等。多徑衰落信道對(duì)信號(hào)的影響多徑衰落信道會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的幅度和相位發(fā)生隨機(jī)變化，從而影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。多徑衰落信道特性概述多徑衰落信道是指信號(hào)傳輸過程中由于多徑傳播而引起的幅度和相位變化，如無線通信中的多徑效應(yīng)。多徑衰落信道特性信道編碼與解碼04通過將信息比特轉(zhuǎn)化為較長碼字的方式，利用概率關(guān)系減少錯(cuò)誤比特的數(shù)量。常見編碼方式包括線性分組碼、循環(huán)碼、卷積碼等。信道編碼是一種通過增加冗余信息來提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性的技術(shù)。信道編碼原理

常見信道編碼方法線性分組碼將信息比特按照一定規(guī)則排列成矩陣，通過線性運(yùn)算生成校驗(yàn)比特，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。循環(huán)碼一種具有循環(huán)特性的線性分組碼，通過循環(huán)移位和模運(yùn)算實(shí)現(xiàn)編碼，具有較低的編碼復(fù)雜度和較好的糾錯(cuò)性能。卷積碼將信息比特按照一定的規(guī)則連續(xù)編碼，具有較長的約束長度和較好的糾錯(cuò)性能，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信等領(lǐng)域。信道解碼是根據(jù)接收到的信號(hào)和編碼規(guī)則，恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)的過程。解碼方法包括硬判決解碼和軟判決解碼兩種。硬判決解碼是根據(jù)接收信號(hào)的幅度值進(jìn)行判決，具有較低的復(fù)雜度，但糾錯(cuò)性能較差。軟判決解碼是根據(jù)接收信號(hào)的概率值進(jìn)行判決，具有較好的糾錯(cuò)性能，但計(jì)算復(fù)雜度較高。01020304信道解碼原理與方法信道性能評(píng)估05在數(shù)據(jù)傳輸過程中，錯(cuò)誤碼元出現(xiàn)的概率，是衡量信道性能的重要指標(biāo)。誤碼率在數(shù)據(jù)傳輸過程中，錯(cuò)誤比特出現(xiàn)的概率，是衡量信道性能的重要指標(biāo)。誤比特率誤碼率與誤比特率信號(hào)功率與噪聲功率之比，是衡量信道性能的重要參數(shù)。信噪比單位頻