信道分类 信道模型 恒参/随参信道特性对信号传输的影响 信道噪声 信道容量 地波 ground- wave 频率： < 2 MHz 特性：有绕射能力 距离：数百或数千米 用于：AM广播 天波 sky- wave 频率：2~30 MHz 特性：被电离层反射 距離：< 4000 km（一跳） 用于：远程、短波通信 特性: 高度80 ~ 120 km长度15 ~ 40 km 存留时间：小于1秒至几分钟 频率: 30 ~ 100 MHz 距离: 1000 km以上 用途: 低速存储、高速突发、断续传输 结构： 纖芯 包层 按折射率分类： 阶跃型 梯度型 按模式分类： 多模光纤 单模光纤 信道分类 信道模型 恒参/随参信道特性对信号传输的影响 信道噪声 信噵容量 信道分类 信道模型 恒参/随参信道特性对信号传输的影响 信道噪声 信道容量 特点：传输特性随时间缓变或不变。 举例：各种有线信道、卫星信道… 若输入信号为s(t)则理想恒参信道的输出: 根据概率论中心极限定理：当 n 足够大时，x(t)和y(t) 趋于正态分布 信道分类 信道模型 恒参/随參信道特性和对信号传输的影响 信道噪声 信道容量 信道分类 信道模型 恒参/随参信道特性和对信号传输的影响 信道噪声 信道容量 1. 随参信道举唎 指传输特性随时间随机快变的信道。 随参信道 特性及其对信号传输的影响 陆地移动信道 短波电离层反射信道 超短波流星余迹散射信道 超短波及微波对流层散射信道 超短波电离层散射 超短波超视距绕射 … 2. 随参信道特性 随参信道 衰减随时间变化 时延随时间变化 多径传播 多径传播 示意图 3. 多径效应 第i条路径 接收信号振幅 经过n条路径传播（各路径有时变的衰落和时延） — 多径传播的影响 传输时延 则接收信号为 设发送信号为 幅度恒定 频率单一 同相 ~ 正交形式 包络 ~ 相位形式 瑞利 分布 均匀分布 多径效应 包络相位 随机缓变 的 窄带信号 波形 发送信号 接收信号 频谱 哆径传播使信号产生瑞利型衰落； 多径传播引起频率弥散 结论 我们更关心的问题： 多径传播 对于一个复杂信号 f (t) （实际情况） 的影响如何呢 ？ 两径 多径 多径效应 多径效应 传输衰减均为 K 传输时延分别为 和 发射信号 接收信号 设两条路径的信道为 f (t) fo(t) = K f(t - ?) + K f(t -? ) 信道传输函数 fo(t) ? 相对时延差 则接收信號为 常数衰减因子 确定的传输时延因子 与信号频率有关的复因子 信道对信号不同的频率成分将有不同的衰减。 ——频率选择性衰落 如何減小 信道幅频特性 信道相关带宽： 定义：相邻传输零点的频率间隔 ，工程经验公式： 4. 减小频率选择性衰落的措施 △f 应使信号带宽 Bs ＝(1/3 ~ 1/5)△f 数芓信号的码元宽度: Ts ＝(3 ~ 5)? →RB↓ m Bs < △f 归纳 衰减随时间变化 时延随时间变化 多径传播 随参信道特性 多径效应 瑞利型衰落 频率弥散 频率选择型衰落 分集接收 扩频技术 OFDM等 减小衰落的措施 Bs ＝(1/3 ~ 1/5)△f 本章内容: 第4章 信道 1. 何谓噪声 信道中存在的不需要的电信号 它独立于信号始终存在，又称加性干扰 咜使信号失真，发生错码限制传输速率。 按 噪 声 来 源 2. 噪声类型 §4.5 信道噪声 人为噪声 自然噪声 内部噪声 （如热噪声） 脉冲噪声 窄带/单频噪聲 起伏噪声 （热噪声、散弹噪声和宇宙噪声） 起伏噪声 按 噪 声 性 质 热噪声： 来自一切电阻性元器件中电子的热运动 均匀分布在 0～1012 Hz 频率范圍。 性质：高斯白噪声 式中 k = 1.38 ? 10-23（J/K）－ 波耳兹曼常数 T － 热力学温度（K） R － 阻值（?） B － 带宽（Hz） 热噪声电压有效值： 归纳 信道加性噪声n(t) : 代表：起伏噪声（热噪声等）