第四章 信道

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

4.1无线信道

利用电磁波在空间传播，为了有效地发射接收电磁波，天线尺寸不小于电磁波波长的1/10。
地波 ground wave

天波 sky wave（电离层反射波 ionosphere reflection wave)

视波 line of sight

增大视线传播距离的方法

微波中继 微波接力
卫星中继
平流层通信 指用位于平流层的高空平台电台代替卫星作为基站的通信。

自由空间中传播损耗

发射机输出功率与接收功率之比

天线上接收功率P_R

传播损耗

4.2有线信道

明线

对称电缆 双绞线

同轴电缆

光纤

结构：纤芯 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

4.3信道数学模型

调制信道
编码信道 转移概率

4.4恒参/随参信道特性对信号传输的影响

恒参信道实质上是一个非时变线性网络，主要特性用振幅-频率特性和相位-频率特性来描述，

频率失真

相位失真

随参信道特性

1、信号的传输衰减随时间而变
2、信号的传输时延随时间而变
3、信号经过几条路径到达接收端，而每条路径的长度（时延）和衰减都随时间而变。多径传播对信号的影响称为多径效应。降低码元速率，降低信号带宽。

4.5 信道中的噪声

信道中存在的不需要的电信号称为噪声，独立于信号存在，又称加性干扰，使信号失真，错码，限制传输速率。
人为噪声、自然噪声
热噪声：电阻性元器件的电子热运动。
热噪声电压有效值 V= (V)

由于在一般通信系统的工作频率范围内热噪声的频谱是均匀分布的，好像白光的频谱在可见光的频谱范围内均匀分布那样，所以热噪声又常称为白噪声。统计特性服从高斯分布，故将热噪声称为高斯白噪声。

窄带高斯噪声

经过接收机带通滤波器的过滤，从而其带宽收到了限制。

4.6信道容量

指信道能够传输的最大平均信息速率。

离散信道容量

1、用每个符号能够传输的平均信息量最大值表示信道容量C b/每符号
2、用单位时间（秒）内能够传输的平均信息量最大值表示信道容量 b/s

连续信道容量

信道容量与带宽的关系：当给定S/时，若带宽B趋于无穷大，信道容量不会趋于不先打，而是S/的1.44倍