第三章信道与噪声ppt课件

1、第三章第三章 信道与噪声信道与噪声 3.1 信道的定义信道，简言之就是信号的通道。有狭义信道和广义信道之分。狭义信道指的是传输媒介，广义信道又分为调制信道和编码信道。 编码信道调制信道编码器调制器发转换器媒质收转换器解调器译码器信道大体可分为： 无记忆信道有记忆信道编码信道变参信道恒参信道调制信道广义信道微波通信信道无线信道，如中短波，等有线信道，如电缆光纤狭义信道信道3.2 信道的传输特性 信道的一般特性：1) 通信信道应看作是一个线性系统，满足线性迭加原理。2) 信号在信道中传输，存在着衰耗及时延；3) 信道总是存在着噪声；4) 信号在实际信道中传输将会产生失真，其中包括线性的和非线性的失

2、真；5) 任何信道都具有一定的频率带宽，也就是通常所说的带限系统；6) 实际的信道也是功率受限系统。调制信道模型调制信道一般可用线性时变网络来表示：乘性干扰 加性干扰 )(tfi)(0tf)(tn), (th)()()()(0tntftktf)(tn)(tk二进制编码信道模型 0101P(1/0)P(0/0)P(0/1)P(1/1)1/0()1 ()0/1 ()0()1 ()0(pppppppeee3.3 恒参信道的传输特性恒参信道是指信道传递函数 不随时间变化的信道,这样的信道可以等效为一线性时不变网络 信道不失真传输的条件 :幅频特性 相频特性 群迟延特性 )(H)()()(jeHHdtj

3、Kedtdd)()(KH)(dt)(无失真和有幅频失真时的幅频特性图 A)(K(a)A)(K(b)失真和不失真的相频特性及群迟延特性 )(b )()(a)(3.4 随参信道传输特性随参信道的参数随时间而随机变化 衰落：慢衰落时间选择性衰落 快衰落多径效应）瑞利型衰落频率弥散） 和频率选择性衰落频率弥散效应 ：单频信号经过随参信道的传输后变成多频 率多频率信号的现象叫频率弥散效应多条路径组合以后的信号振幅服从瑞利型 分布或广义瑞利分布，相位服从均匀分布频率选择性衰落：该信道的幅频特性出现幅频失真相关带宽： 2cos2)(KHm a x1f中短波电离层反射信道 AB地面反射点 改善多径效应可以采用

4、分集接收的方法，如空间分集、频率分集、极化分集等，以及采用具有抗多径效应的调制技术，如时频编码调制等。 下图为快衰落对信号和信道产生的影响： 频率选择性衰落)(nP0000)(tnt频率弥散效应分集接收 空间分集 、频率分集 、极化分集 、时间分集分集合并技术：1、选择合并接收信号的复包络( )( )( )kjkkkx ta es tz t第k个接收机的平均信噪比第k个接收机的瞬时信噪比至少有一条支路的瞬时信噪比大于门限的概率使用选择分集前后的平均信噪比的比值 2222220|( )| | ( )| |( )| |( )| kbkkkkkE a s tEE s tSNRE aE aE z tE

5、 z tN 20bkkEaN1Pr()1 P ( )1 (1)MkMe 11Mkk2、反馈合并以一个固定顺序扫描M个支路，直到发现某一支路的信号包络超过了预置的门限，然后这路信号将被选中并送至接收机，直到包络电平降低到门限之下，此时扫描过程将重新开始。3、最大比率合并这种合并方式首先对M路信号进行加权以控制各支路的增益，其权重由各接收支路输出的信号电平与噪声功率的比值决定，然后进行同相迭加。4、等增益合并最大比率合并的权重是时变的，若令各支路的加权系数均取1，便成为等增益合并。 多普勒频移多普勒频移Doppler Shift） 收发之间如果存在着相对运动时，会产生多普收发之间如果存在着相对运动时，会产生多普勒频移效应。多普勒效应所引起的附加频移可勒频移效应。多普勒效应所引起的附加频移可由下式决定由下式决定 例：载波频率为例：载波频率为900M Hz,移动台速度是移动台速度是100千千米米/小小时，则最大的多普勒频移（时，则最大的多普勒频移（ ）为：）为：cosvf 08589 1010cos83.3()3 103600vfHz 3.5 信道噪声高斯白噪声的噪声功率谱密度 ：散弹噪