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1 1 P(0 / 0) P(1 / 1) 图4-13 二进制编码信道模型 发送端 接收端 * 第4章信道四进制编码信道模型

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1 0 接收端 发送端 * 第4章信道4.4 信道特性对信号传输的影响恒参信道的影响恒参信道举例:各种有线信道、卫星信道…恒参信道 ? 非时变线性网络 ? 信号通过线性系统的分析方法.线性系统中无失真条件:振幅~频率特性:为水平直线时无失真 左图为典型电话信道特性 用插入损耗便于测量 (a) 插入损耗~频率特性 * 第4章信道相位~频率特性:要求其为通过原点的直线,即群时延为常数时无失真群时延定义: 频率(kHz) (ms)群延迟 (b) 群延迟~频率特性 ? ?

0 相位~频率特性 * 第4章信道频率失真:振幅~频率特性不良引起的频率失真 ? 波形畸变 ? 码间串扰解决办法:线性网络补偿相位失真:相位~频率特性不良引起的对语音影响不大,对数字信号影响大解决办法:同上非线性失真:可能存在于恒参信道中定义: 输入电压~输出电压关系 是非线性的.其他失真:频率偏移、相位抖动… 非线性关系 直线关系 图4-16 非线性特性 输入电压 输出电压 * 第4章信道变参信道的影响变参信道:又称时变信道,信道参数随时间而变.变参信道举例:天波、地波、视距传播、散射传播…变参信道的特性:衰减随时间变化时延随时间变化多径效应:信号经过几条路径到达接收端,而且每条路径的长度(时延)和衰减都随时间而变,即存在多径传播现象. 下面重点分析多径效应 * 第4章信道多径效应分析:设 发射信号为 接收信号为(4.4-1)式中 - 由第i条路径到达的接收信号振幅;

由第i条路径达到的信号的时延;

上式中的 都是随机变化的. * 第4章信道应用三角公式可以将式(4.4-1)改写成: (4.4-2)上式中的R(t)可以看成是由互相正交的两个分量组成的.这两个分量的振幅分别是缓慢随机变化的.式中 - 接收信号的包络 -接收信号的相位 缓慢随机变化振幅 缓慢随机变化振幅 * 第4章信道所以,接收信号可以看作是一个包络和相位随机缓慢变化的窄带信号:结论:发射信号为单频恒幅正弦波时,接收信号因多径效应变成包络起伏的窄带信号.这种包络起伏称为快衰落 - 衰落周期和码元周期可以相比.另外一种衰落:慢衰落 - 由传播条件引起的. * 第4章信道多径效应简化分析:设 发射信号为:f(t) 仅有两条路径,路径衰减相同,时延不同 两条路径的接收信号为:A f(t - ?0) 和Af(t - ?0 - ?) 其中:A - 传播衰减,?0 - 第一条路径的时延,? - 两条路径的时延差.求:此多径信道的传输函数 设f (t)的傅里叶变换(即其频谱)为F(?): * 第4章信道(4.4-8)则有上式两端分别是接收信号的时间函数和频谱函数 ,故得出此多径信道的传输函数为上式右端中,A - 常数衰减因子, - 确定的传输时延,和信号频率?有关的复因子,其模为 * 第4章信道按照上式画出的模与角频率?关系曲线: 曲线的最大和最小值位置决定于两条路径的相对时延差?.而? 是随时间变化的,所以对于给定频率的信号,信号的强度随时间而变,这种现象称为衰落现象.由于这种衰落和频率有关,故常称其为频率选择性衰落. 图4-18 多径效应 * 图4-18 多径效应 第4章信道定义:相关带宽=1/? 实际情况:有多条路径.设?m - 多径中最大的相对时延差 定义:相关带宽=1/?m多径效应的影响:多径效应会使数字信号的码间串扰增大.为了减小码间串扰的影响,通常要降低码元传输速率.因为,若码元速率降低,则信号带宽也将随之减小,多径效应的影响也随之减轻. * 第4章信道接收信号的分类确知信号:接收端能够准确知道其码元波形的信号 随相信号:接收码元的相位随机变化 起伏信号:接收信号的包络随机起伏、相位也随机变化. 通过多径信道传输的信号都具有这种特性 * 第4章信道4.5 信道中的噪声噪声信道中存在的不需要的电信号.又称加性干扰.按噪声来源分类人为噪声 - 例:开关火花、电台辐射自然噪声 - 例:闪电、大气噪声、宇宙噪声、热噪声 * 第4章信道热噪声来源:来自一切电阻性元器件中电子的热运动. 频率范围:均匀分布在大约