信道类型
无线信道
地波传播：广播电视系统中的中波调幅广播
天波传输（电离层反射、散射）短波调幅广播
视线传播：微波中继，卫星通信
有线信道
明线
对称电缆
同轴电缆
光纤
无线信道
当电磁波的频率低于2MHz,传播路径为地波传播，即电磁波沿地表传播
当电磁波的频率低于2M～30MHz,传播路径为天波传播
当电磁波的频率大于30MHz,传播路径为视距传播
有线信道
信道类型
一、调制信道模型
模型——时变线性网络
特点：
有一对（或多对）输入端，就有一对（或多对）输出端
满足叠加定理
信号通过信道时有延迟
信号通过信道时有损耗——乘性干扰
无信号输入，仍有功率输出——加性噪声
二、编码信道模型
模型——数字的转移概率
无记忆二进制系统模型：
典型的简单编码信道的特点
平稳：各转移概率的取值不随时间变化
对称：各码元具有同等的地位
无记忆：各码元的转移概率相互独立
一、恒参信道
1.信道举例
有线电信道（明线、同轴电缆、双绞线电缆）、光纤信道、无线电视距中继、卫星中继信道
2.信道模型
3.理想信道
当不考虑加性噪声n(t)时，应满足：
或
即
理想信道的幅频特性、 相频特性
和群迟延-频率特性
理想恒参信道对信号传输的影响是：
(1) 对信号在幅度上产生固定的衰减；
(2) 对信号在时间上产生固定的迟延。
这种情况也称信号是无失真传输。
4.实际信道
幅频失真——主要影响模拟信号
相频失真（群迟延失真）——主要影响
数字信号
频率偏移
相位抖动
5.理想低通信道、理想带通信道
幅度-频率失真
幅度-频率失真是由实际信道的幅度频率特性的不理想所引起的， 这种失真属于线性失真。
信道的幅度-频率特性不理想会使通过它的信号波形产生失真，若传输数字信号，则会引起相邻数字信号波形之间在时间上的相互重叠，造成码间干扰。
衰减特性在 300~3000
Hz频率范围内比较平坦；300 Hz以下和
3000Hz以上衰耗增加很快，这种衰减特性正好适应人类话音信号传输。
相位-频率失真
相位-频率失真也是属于线性失真。它对模拟话音传输影响不明显。如果传输数字信号， 相频失真会引起码间干扰。
二、随参信道
1.信道举例
短波电离层反射信道、超短波及微波对流层散射信道、超短波电离层散射信道、超短波超视距绕射信道等.
由于太阳辐射的紫外线和X射线，使离地面60~600 km的大气层成为电离层。当频率范围为3~30
MHz(波长为10~100m)的短波(或称为高频)无线电波射入电离层时，由于折射现象会使电波发生反射，返回地面，从而形成短波电离层反射信道。
多径传播有以下几种形式
2.信道特点
衰耗时变（快衰落、慢衰落）
时延时变
多径传播
3.多径传播对信号传输的影响
瑞利衰落
频率弥散
频率选择性衰落
多经传播
1.瑞利衰落
2.频率选择性衰落
随参信道特性的改善
慢衰落：反馈式功率控制。
快衰落——分集技术
分集接收
? 基本思想——在接收端同时获得几个不同的路径信号，将这些信号适当合并构成总的接收信号，则能够大大减少衰落的影响。
? 分集方法——空间分集、频率分集、时间分集、极化分集
? 合并方法——最佳选择法(SD)、等增益相加法(EGC)、最大比值相加法(MRC)
? 瑞克接收可以看成是EGC或MRC，具体由应用情况而定。
? CDMA
信道容量
以无限小的差错率和无限大的速率传输信息，这是人们对通信系统的希望。但可靠性和有效性是一对矛盾，不可能两者都达到理想状态。实际工程中，一个现实的折衷方案是在满足可靠性的前提下尽可能提高信息速率。无差错传输的最大信息速率被称为信道容量。
一、离散信道(编码信道)的信道容量
无噪声信道模型
P(yj/xi)=P(xi/yj)=1 i=j
P(yj/xi)=P(xi/yj)= 0 i≠j
有噪声信道模型
发送xi，可能收到y1,y2,……,ym
收到yj，发送的可能是x1,x2,……,xn
信源的符号在离散信道种传输，由于噪声的干扰，发x可能收到y。
设H (x)为信源种各个符号的平均信息量，H (x/y)为因发x而收y造成的信息量的损失。则传输过程中每个符号实际承载的平均信息量为：
设单位时间传送的符号数为r，则信息传输速率为：R = r [ H (x) – H (x/y) ]
在同一信道上对于一切可能的信息源分布来说，会有不同的信息速率。信道容量定义为：
在有噪声的信道上，信息的传输速率是有限的
例题
符号由0、1组成，P(0)=P(1)=1/2，弱干扰条件：P(0/1)=P(1/0)=0.01，P(0/0)=P(1/1)=0.99，r=1000符号/秒组成，求，信道传输的信息速率。
二进制信源由0、1组成，使用该两符号构成消息。消息传输速率为每秒1000个符号，且两个符号等概出现。传输中，平均每128个符号有一个差错。求传输的信息速率是多少？若传输差错率为1/2，传输的信息速率又是多少？
二、连续信道(调制信道)容量
香农公式：调制信道带宽为B(Hz)，且受到单边功率谱密度为n0(W/Hz)的加性高斯白噪声的干扰，信号的平均功率为S(W)，则无差错传输的最大信息速率（信道容量）为：
说明：
1.任何信道，要保证无差错传输，都有极限速率。
2.保证同样的信道容量，可以调整带宽和信噪比。信噪比越高，所需带宽越小。
3.同样信噪比时，适当加大带宽，可以提高信息速率。但无限增大带宽，不能使速率无限大。
例题
利用电话线路传真图片。图片有2.25x106个像素，每个像素12个亮度等级。设所有亮度等级等概率。电话电路有3KHz带宽，30dB信噪比。求，在该电话线上传真一张图片所需的时间。
思考：如果采用二进制数字电话信道，码元速率64KB，线路误码率10-3，求，在该电话线上传真一张图片所需的时间。
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