1第2章通信信道2.1信道的定义及分类2.2信道的模型2.3信道带宽2.4信道容量2.5有线通信信道2.6无线通信信道
第2章通信信道
3第2章通信信道2.1信道的定义及分类1.信道的定义 信道是指把携有信息的信号从发送端传递到接收端的通道。一般情况物理信道逻辑信道按传输介质分有线信道无线信道按传输信道类型模拟信道数字信道
4调制信道和编码信道2.2信道的模型第2章通信信道
51）调制信道的模型时变
线性
网络ei（t）eO（t）……时变
线性
网络ei1（t）ei2（t）ei3（t）eim（t）eO1（t）eO2（t）eO3（t）eOn（t）二对端调制信道模型多对端调制信道模型第2章通信信道1.调制信道
62）对于二对端调制信道模型来说，其输入和输出之间的关系式可表示成式中，ei(t)——输入的已调信号； eo(t)——信道输出波形； n(t)——信道噪声(或称信道干扰)； k(t)——表示信道对信号影响(变换)的某种函数关系。第2章通信信道
7特点：有一对（或多对）输入端和输出端；绝大多数的信道都是线性的，即满足线性叠加原理；信号通过信道具有固定的或时变的延迟时间和损耗；即使没有信号输入，输出端有一定的输出（噪声）。第2章通信信道
8调制信道按传输函数k(t)是否恒定分恒参信道：传输函数k(t)不随时间变化(或变化缓慢)随参信道：传输函数k(t)随时间随机变化第2章通信信道
9特点：编码信道编码信号（数字序列）译码器输出（另一种序列）分类：信道中码元的差错发生是否独立无记忆编码信道有记忆编码信道第2章通信信道2.编码信道
10二进制无记忆编码信道模型二进制无记忆编码信道模型2）编码信道模型第2章通信信道
11在上述模型中，把P(0/0)、P(1/0)、P(0/1)、P(1/1)称为信道转移概率。根据概率性质可知： P(0/0)和P(1/1)——————正确转移概率 P(1/0)和P(0/1)——————错误转移概率 根据概率性质可知第2章通信信道
12第2章通信信道多进制无记忆编码信道模型多进制无记忆编码信道模型
132.3信道带宽第2章通信信道1.信号带宽表达式式中，f1是信道能通过的最低频率；f2是信道能通过的最高频率。两者都是由信道的物理特性决定的。
141）信号带宽与信道带宽从通信系统中信号传输过程来说,实际上遇到两种不同含义的带宽:信号(包括噪声)的带宽：这是由信号(或噪声)能量谱密度G(ω)或功率谱密度P(ω)在频域的分布规律确定的,也就是本节要定义的带宽;信道的带宽：这是由传输电路的传输特性决定的。信号带宽和信道带宽的符号都用B表示,单位为Hz。第2章通信信道
15一般信号虽然频谱很宽,但绝大部分实用信号的主要能量(功率)都是集中在某一个频率范围以内的,因此通常根据信号能量(功率)集中的情况,恰当地定义信号的带宽。常用的定义有以下三种。(1)以集中一定百分比的能量(功率)来定义。带宽B是指正频率区域，不计负频率区域的，如果信号是低频信号，那么能量集中在低频区域是0-B频率范围内。第2章通信信道拓展：信号带宽的定义
16(2)以能量谱(功率谱)密度下降3dB时的频率间隔作为带宽。对于频率轴上具有明显的单峰形状(或者一个明显的主峰)的能量谱(功率谱)密度的信号,且峰值位于f=0处,则信号带宽为正频率轴上G(ω)(或P(ω))下降到3dB(半功率点)处的相应频率间隔。3dB带宽第2章通信信道
17(3)等效矩形带宽。用一个矩形的频谱代替信号的频谱,矩形频谱具有的能量与信号的能量相等,矩形频谱的幅度为信号频谱f=0时的幅度,如下图所示。或得第2章通信信道
18等效矩形带宽第2章通信信道
191）信道容量的含义2.4信道容量第2章通信信道信道容量是用来衡量物理信道能够传输数据的最大能力的基本标准，通常以单位时间内信道中无差错传输的最大信息量来表述。信道容量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位数（即信道的数据传输速率，位速率），以位/秒（b/s）予以表示，简记为bps。
20第2章通信信道1.数字信道的信道容量数字信道（离散信道）的信道容量一般用转移概率来描述。在有噪声的信道中，假设发送符号为xi，接收符号为yi，所获信息量为对xi，yi取统计平均得平均信息量/符号式中，H(X)为发送每个符号的平均信息量；H(X|Y)为发送符号在有噪声的信道中传输平均丢失的信息量。此处的信息传送速率是指信道在单位时间传输的平均信息量，即设单位时间传送的符号数为r，则有对于一切可能的信息