第3 章 信道 3 .1 学习指导 3 .1 .1 要点 本章的要点主要有信道的定义、分类和模型;恒参信道的特性及其对传输信号的影响;随参信道的特性及其对传输信号的影响;信道噪声的统计特性;信道容量和香农公式。 1 .信道的定义与分类 信道是连接发送端通信设备和接收端通信设备之间的传输媒介。根据信道特征以及分析问题的需要,我们常把信道分成下面几类。 (1 ) 狭义信道和广义信道 狭义信道:各种物理传输媒质,可分为有线信道和无线信道。 广义信道:把信道范围扩大(除传输媒质外,还包括馈线与天线、放大器、调制解调器等装置)后所定义的信道。目的是为了方便研究通信系统的一些基本问题。常见分类:调制信道和编码信道。 (2 )调制信道和编码信道 调制信道:用来研究调制与解调问题,其范围从调制器输出至解调器输入端。 编码信道:用来研究编码与译码问题,其范围从编码器输出端至解码器输入端。 (3 )有线信道和无线信道 有线信道:双绞线、同轴电缆、光纤等。 无线信道:指可以传输电磁波的自由空间或大气。电磁波的传播方式主要分为地波、天波和视线传播三种。 (4 )恒参信道和随参信道 恒参信道:信道参数在通信过程中基本不随时间变化的信道。如双绞线、同轴电缆、光纤等有线信道,以及微波视距通信、卫星中继信道等。 随参信道:信道传输特性随时间随机快速变化的信道。 常见的随参信道有陆地移动信道、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、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等信道。 2 .信道模型 信道的数学模型用来表征实际物理信道的特性及其对信号传输带来的影响。 (1 ) 调制信道模型 调制信道可以用一个线性时变网络来表示,这个网络便称为调制信道数学模型, 如图 3 -1 所示。 时变线性网络 f[e i(t)]+ei(t)eo(t)n(t)图3-1 调制信道数学模型 其输出与输入的关系有 oietfe tn t (3-1) 式3-1 中 ie t 为信道输入端信号电压; oet 为信道输出端的信号电压;( )n t 为噪声电压。 通常假设 oietk t e tn t (3-2) 结论: 调制信道对信号的影响程度取决于乘性干扰 ( )k t 和加性干扰 ( )n t 。若 k(t)变化很慢或很小,则称信道为恒参信道。乘性干扰的特点是当没有信号时,没有乘性干扰。另一类是随参信道,即 k(t)随时间随机快变化。 (2)...