通信原理樊昌信第六PPT学习教案

1、会计学1通信原理樊昌信第六通信原理樊昌信第六2第1页/共50页3地 面对流层平流层电离层10 km60 km0 km第2页/共50页4频率(GHz)(a) 氧气和水蒸气（浓度7.5 g/m3）的衰减频率(GHz)(b) 降雨的衰减衰减(dB/km)衰减 (dB/km)水蒸气氧气降雨率图4-6 大气衰减第3页/共50页5传 播 路径地 面图4-1 地波传播地 面信 号 传 播 路径图 4-2 天波传播第4页/共50页6ddh接 收 天线发 射 天线传 播 途径D地面rr图 4-3 视线传播图4-4 无线电中继50822DrDhmm505050508222DrDh第5页/共50页7图4-7 对流层

2、散射通信地球有效散射区域第6页/共50页8图4-8 流星余迹散射通信流星余迹第7页/共50页9第8页/共50页10图4-9 双绞线导体绝缘层导体金属编织网保护层实心介质图4-10 同轴线第9页/共50页11折射率n1n2折射率n1n27 10125折射率n1n2单模阶跃折射率光纤单模阶跃折射率光纤图4-11 光纤结构示意图(a)(b)(c)第10页/共50页120.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7光波波长（m）1 . 5 5 m1 . 3 1 m图4-12光纤损耗与波长的关系第11页/共50页13编码信道调制信道第12页/共50页14f ei(t)e0(t)ei(t)n(t)图4-1

3、3 调制信道数学模型)()()(tntefteio)(tei)(teo)(tn)()()(tetktefii)()()()(tntetkteio第13页/共50页15)()()()(tntetkteio第14页/共50页16nP(1 / 1) = 1 P(0 / 1)P(1 / 0)P(0 / 1)0011P(0 / 0)P(1 / 1)图4-13 二进制编码信道模型发送端接收端第15页/共50页1701233210接收端发送端第16页/共50页18(a) 插入损耗频率特性第17页/共50页19频率(kHz)（ms）群延迟(b) 群延迟频率特性dd)(0相位频率特性第18页/共50页20非线性

4、关系直线关系图4-16 非线性特性输入电压输出电压第19页/共50页21第20页/共50页22上式中的都是随机变化的。tA0cosniniiiiitttttttR1100)(cos)()(cos)()()(ti)(ti)()(0ttii)(),(),(tttiii第21页/共50页23niniiiiitttttttR1100)(cos)()(cos)()(缓慢随机变化振幅缓慢随机变化振幅niniiiiitttttttR1100sin)(sin)(cos)(cos)()()(cos)(sin)(cos)()(000tttVttXttXtRsc)()()(22tXtXtVsc)()(tan)(1t

5、XtXtcs第22页/共50页24另外一种衰落：慢衰落 由传播条件引起的。第23页/共50页25)()(Ftf第24页/共50页26 和信号频率有关的复因子，其模为)()(Ftf0)()(0jeAFtAf)(00)()(jeAFtAf)1 ()()()(000jjeeAFtAftAf)1 ()()1 ()()(00jjjjeAeFeeAFH0je)1 (je2cos2sin)cos1 (sincos1122jej第25页/共50页27。图4-18 多径效应2cos2sin)cos1 (sincos1122jej第26页/共50页28图4-18 多径效应第27页/共50页29第28页/共50页3

6、0第29页/共50页31B 带宽（Hz）。n性质：高斯白噪声)V(4kTRBV 第30页/共50页32热噪声的影响。第31页/共50页33dffPPnn)(第32页/共50页34图4-19 噪声功率谱特性 Pn(f)()()(2)(000fPdffPfPdffPBnnnnnPn (f0)接收滤波器特性噪声等效带宽第33页/共50页35第34页/共50页36x1x2x3y3y2y1接收端发送端xn。ym图4-20 信道模型P(xi)P(y1/x1)P(ym/x1)P(ym/xn)P(yj)第35页/共50页37nimjnijijijiiyxHxHyxPyxPyPxPxP11122)/()()/(

7、log)/()()(log)(第36页/共50页38nimjnijijijiiyxHxHyxPyxPyPxPxP11122)/()()/(log)/()()(log)(niiixPxPxH12)(log)()(mjnijijijyxPyxPyPyxH112)/(log)/()()/(第37页/共50页39)1 (log)1 (log)(22H图4-21 二进制信源的熵H()第38页/共50页40 x1x2x3y3y2y1接收端发送端。yn图4-22 无噪声信道模型P(xi)P(y1/x1)P(yn/xn)P(yj)xn第39页/共50页41)/()(max)(yxHxHCxP)/()(max)

8、(yxHxHrCxPt第40页/共50页420011P(0/0) = 127/128P(1/1) = 127/128P(1/0) = 1/128P(0/1) = 1/128发送端图4-23 对称信道模型接收端第41页/共50页43y1y2以改写为121log2121log21)(log)()(1222niiixPxPxH)/(log)/()/(log)/()()/(log)/()/(log)/()()/(log)/()()/(2222221221212212112111112yxPyxPyxPyxPyPyxPyxPyxPyxPyPyxPyxPyPyxHmjnijijij第42页/共50页44t

9、045. 0055. 001. 0)7()128/1 (01. 0)128/127()128/1 (log)128/1 ()128/127(log)128/127()/(log)/()/(log)/()/(221221211211yxPyxPyxPyxPyxH符号）（比特/955. 0)/()(max)(yxHxHCxP)/(955955. 01000)/()(max)(sbyxHxHrCxPt第43页/共50页45t带宽B、信号功率S及噪声功率谱密度n0三个因素有关。)/(1log2sbNSBCt)/(1log02sbBnSBCt第44页/共50页46)/(1log02sbBnSBCtxtxnSBnSSBnnSC/12002001log1log1)1ln(lim/10 xxxaealnloglog22020/120044. 1log)1 (loglimlimnSenSxnSCxxtB第45页/共50页47020/120044. 1log)1 (loglimlimnSenSxnSCxxtB图4