第三章信道课件.pptVIP

第三章 信道 3.1 引言 3.2 信道定义 3.3 信道数学模型 3.4 恒参信道举例（自学） 3.5 恒参信道特性及其对信号传输的影响 3.6 随参信道举例（自学） 3.7 随参信道特性及其对信号传输的影响 3.8 分集接收 3.9 信道的加性噪声 3.10 信道容量 3.1引言 3.7 随参信道特性及其对信号传输的影响 随参信道有电离层反射信道，对流层散射信道等。 一.随参信道特点： 1.电波通过无数条路径到达接收端，即具有多径传播的特点。? 2.每一条路径对信号衰减、时延都是时变的。 3.接收端(点)的信号是多条路径信号的合成。 移动信道的传播路径 空间分集 三种分集合并的性能比较 为了使接收到的多个信号满足相互独立的条件， 接收端各接收天线之间的间距应满足 d≥3λ 式中，d为接收端各接收天线之间的间距，λ为工作频率的波长。 空间分集性能改善： 分集天线数(分集重数)越多，性能改善越好。 分集重数增加到一定程度时，随分集重数进一步增加，性能改善量将逐步减小。 分集重数在 2~4 重比较合适。 注意事项： ?频率分集是将待发送的信息分别调制到不同的载波频率上发送，只要载波频率之间的间隔大到一定程度，则接收端所接收到信号的衰落是相互独立的。在实际中，当载波频率间隔大于信道的相关带宽时，则可认为接收到信号的衰落是相互独立的。因此，载波频率的间隔应满足 式中，Δf为相关带宽，τm为最大多径时延差。  在移动通信中，当工作频率在900MHz频段，典型最大多径时延差为5 μs， 此时有 频率分集 载波频率的间隔： 在接收端采用分集方式可以得到N个衰落特性相互独立的信号。所谓合并就是根据某种方式把得到的各个独立衰落信号相加后合并输出，从而获得分集增益。合并可以在中频进行，也可以在基带进行，通常是采用加权相加方式合并。假设N个独立衰落信号分别为r1(t), r2(t), …, rN(t)，则合并器输出为 r(t)=a1r1(t)+a2r2(t)+…+arrN(t)= 式中，ai为第i个信号的加权系数。  合并方式 选择式合并：检测所有接收机输出信号的信噪比，选择其中信噪比最大的那一路信号作为合并器的输出。  发送端 接收端 输出 k … … k k 选 择 控 制 接收端 输出 等增益加权k0 … … 等增益加权k0 等增益加权k0 发送端 等增益合并：各条支路加权系数相等，求和输出。 相 加 接收端 输出 可变增益加权k1 … … 可变增益加权k2 可变增益加权k3 发送端 相 加 最大比值合并：最大比值合并方法最早是由Kahn提出的。最大比值合并原理是各条支路加权系数与该支路信噪比成正比。信噪比越大，加权系数越大，对合并后信号贡献也越大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 4 6 8 10 SNR改善 N (分集支路数) a 为最大比值合并 b 为等增益合并 c 为选择式合并 a b c dB * 信源格式化 信源编码 信道编码 扰码加密 多路复用 数字调制 扩频调制 多址连接 发送设备 信道 噪声源 接收设备 多址连接 信宿 信源译码 信道译码 解扰解密 解复用 数字解调 扩频解调 信源 调制器 信道 解调器 信宿 噪声源 信道是通信系统必不可少的。 信道存在噪声，对信号传输有影响。 信道 t t t 信号经信道传输波形会出现失真，波形会叠加上噪声。这些 都归为信道噪声的影响。 3.2信道定义 狭义信道－“信号传输媒介”。是指从发送设备的输出端到接 收设备的输入端，信号传输的物理媒介。 典型的广义信道有 调制信道 编码信道 ? 信道更广泛的定义与研究的问题有关。 一般发送端与接收端对称点之间的信号传输通道都可以定义 为某种信道，或称为广义信道。 狭义信道的类型? 光通信 ? ? 紫外、 可见光 红外 105－107GHz 光纤 激光空间传播 微波接力、雷达 极高频 EHF 30GHz－300GHz 波导 毫米波无线电 微波接力、卫星和空间通信 雷达 超高频 SHF 3GHz－30GHz 波导 厘米波无线电 电视、移动通信、雷达导航 空间遥测 特高频 UHF 300MHz－3GHz 波导 分米波无线电 调频广播、电视、空中管制 导航 甚高频 V