仅供个人参考Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse系部：信电学院任课教师：课时安排：理论4课时课题第4章信道课型新知课教学目标1.了解信道的定义与基本分类，掌握恒参信道、随参信道、离散信道、连续信道的概念，并熟练掌握采用概率模型描述离散无记忆信道、连续无记忆信道的方法。2.理解恒参信道特性及其对通信系统的影响，理解随参信道特性及其对通信系统的影响，掌握恒参信道无失真传输条件、多径时延扩展、多普勒频移、相干带宽、相干时间、慢衰落与快衰落、平坦衰落与频率选择性衰落的概念。3.理解分集接收的主要方式及其作用。掌握信道容量的概念与计算，熟练掌握二进制对称信道(BSC)与限功率、限时、限频条件下加性高斯白噪声(AWGN)信道的信道容量计算。4.了解信道编码定理。重点1.采用概率模型描述信道的方法2.恒参信道无失真传输条件3.随参信道多径时延扩展、相干带宽、平坦衰落与频率选择性衰落的概念4.随参信道多普勒频移、相干时间、慢衰落与快衰落的概念5.分集的作用与方式6.信道容量的计算7.BSC信道信道容量与香农公式难点1.平坦衰落与频率选择性衰落的区别2.慢衰落与快衰落的区别3.信道容量计算教学手段、方法理论讲解教具PPT教学过程1.信道本章主要研究信道(Channel)模型、信道特性及对信号传输的影响、信道噪声等。1.1信道的定义·狭义信道：信号的传输媒质—如架空明线、电缆、大气、电离层反射、对流层散射、毫米波波导、光导纤维等·广义信道：传输媒质+有关传输设备，如：天馈线、收发信机、调制与解调器等广义信道又分：调制信道、编码信道，如图所示。?解调器输入之间的传输线路·调制信道：从调制器输出?功能：传输已调信号—实质上作为整体来观察与分析已调信号传输后的变换结果，这里传输媒质作用是主要的·编码信道：从编码器输出??译码器输入之间的传输线路功能：传输编码数字信号—整体地观察与分析数字信号传输后的变换结果。显然，编码信道包括调制信道模拟信号传输主要受调制信道影响，而数字信号传输还受编码信道的影响1.1.1调制信道模型1.有输入端与输出端(一对或多对)2.绝大多数信道是线性的，满足叠加原理不得用于商业用途．仅供个人参考信号通过时有传输时延与衰减3.为加性噪声n(t)，仍有输出n(t)=?4.信道内有噪声n(t)，即无输入e(t)=0i:调制信道可等效为一时变线性网络简化：为加性干扰。为乘性干扰，n(t)其中k(t)、微波视、光纤(Opticalfiber)变化很慢或基本不变，如有线恒参信道?k(t)(Wired)距接力、卫星等；、微波作随机快变化，如短波电离层反射(Ionospherereflection)?k(t)随t随参信道(tropospherescatter)、移动通信信道等；对流层散射1.1.2编码信道—影响数字信号序列的变换，使之发生某种概率的差错。因此信道模型编码信道所示。其码应采用数字信号的转移概率来描述。如二进制无记忆信道模型，如图3.3元差错与前后码元无关。转移概率矩阵无记忆二进制信道模型P(0|1)为受信道特性影响造成的差P(1|0)与P(0|0)与P(1|1)为正确转移概率；其中。P=P(1|0)P(0)+P(0|1)P(1)错转移概率，平均差错概率为e恒参信道1.2一般可近似为线性时不变系信道特性随时间缓慢变化。≈常数，恒参?满足k(t)统。恒参信道模型?)tn(h(t)+t对时不变线性网络，e(t)=e()io?。ω)ω)E()，在频域为E(ω)=H(e，则e(t)=(t)th(影响n不考虑噪声(t)iiooτ，，exp(jωτ)H(ω)=k为传理想情况下，k为传输衰减为理想全通网络，其中dd输时延。实际中，有幅—频畸变与相—频畸变频畸变1.2.1幅-?可导致传输信号波形畸变。k=ω)=B在信号传输频带内，幅频特性有起伏，|H(幅频特性畸变1.2.2相频畸变，不是直线，其群延迟：)≠ωτ)](ω，不理想情况下，φ(ωexp[((Hω)=|Hω)|jφd导致传输波形畸变群延迟产生畸变(相—频畸变与幅—频畸变一样属于线性畸变，模拟信号：对模拟话音影响小耳朵)，对模拟视频信号影响大；数字信号：对数字信号影响大，易造成码间对相位不敏感串扰，解决办法：用网络“均衡”作信道补偿。随参信道1.3常数。主要是由于复杂传输媒质所起的作用。≠k(t)特点：信号的传输衰减随时间变化、信号的传输时延随时间变化、存在多径效应。典型...