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《信道編碼,信道容量,信道帶寬資料》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、摘要:信道(informationchannels)是信號(hào)的傳輸媒質(zhì),可分為有線信道和無(wú)線信道兩類??煞譃橛芯€信道和無(wú)線信道兩類。有線信道包括明線、對(duì)稱電纜、同軸電纜及光纜等。無(wú)線信道有地波傳播、短波電離層反射、超短波或微波視距中繼、人造衛(wèi)星中繼以及各種散射信道等。如果我們把信道的范圍擴(kuò)大,它還可以包括有關(guān)的變換裝置,比如:發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、饋線與天線、調(diào)制器、解調(diào)器等,我們稱這種擴(kuò)大的信道為廣義信道,而稱前者為狹義信道。提問(wèn)編輯摘要?目錄[隱藏]·1結(jié)構(gòu)·2無(wú)線信道·3信道編碼·4信道容量·5信道帶寬·6信道理論信道-結(jié)構(gòu)????信道工作原理信道結(jié)構(gòu)傳送信息的物理性通道。
2、信息是抽象的,但傳送信息必須通過(guò)具體的媒質(zhì)。例如二人對(duì)話,靠聲波通過(guò)二人間的空氣來(lái)傳送,因而二人間的空氣部分就是信道。郵政通信的信道是指運(yùn)載工具及其經(jīng)過(guò)的設(shè)施。無(wú)線電話的信道就是電波傳播所通過(guò)的空間,有線電話的信道是電纜。每條信道都有特定的信源和信宿。在多路通信,例如載波電話中,一個(gè)電話機(jī)作為發(fā)出信息的信源,另一個(gè)是接收信息的信宿,它們之間的設(shè)施就是一條信道,這時(shí)傳輸用的電纜可以為許多條信道所共用。在理論研究中,一條信道往往被分成信道編碼器、信道本身和信道譯碼器。人們可以變更編碼器、譯碼器以獲得最佳的通信效果,因此編碼器、譯碼器往往是指易于變動(dòng)和便于設(shè)計(jì)的部分,而信道就指那些
3、比較固定的部分。但這種劃分或多或少是隨意的,可按具體情況規(guī)定。例如調(diào)制解調(diào)器和糾錯(cuò)編譯碼設(shè)備一般被認(rèn)為是屬于信道編碼器、譯碼器的,但有時(shí)把含有調(diào)制解調(diào)器的信道稱為調(diào)制信道;含有糾錯(cuò)編碼器、譯碼器的信道稱為編碼信道。所有信道都有一個(gè)輸入集A,一個(gè)輸出集B以及兩者之間的聯(lián)系,如條件概率P(y│x),x∈A,y∈B。這些參量可用來(lái)規(guī)定一條信道。輸入集就是信道所容許的輸入符號(hào)的集。通常輸入的是隨機(jī)序列,如X1,X2,…,Xn,…,各X∈A(r=1,2,…)。隨機(jī)過(guò)程在限時(shí)或限頻的條件下均可化為隨機(jī)序列。在規(guī)定輸入集A時(shí),也包括對(duì)各隨機(jī)變量X的限制,如功率限制等。?輸出集是信道可能輸出
4、的符號(hào)的集。若輸出序列為Y1,Y2,…,Yn,…,各Y∈B。這些X和Y可以是數(shù)或符號(hào),也可以是一組數(shù)或矢量。按輸入集和輸出集的性質(zhì),可劃分信道類型。當(dāng)輸入集和輸出集都是離散集時(shí),稱信道為離散信道。電報(bào)信道和數(shù)據(jù)信道就屬于這一類。當(dāng)輸入集和輸出集都是連續(xù)集時(shí),稱信道為連續(xù)信道。電視和電話信道屬于這一類。當(dāng)輸入集和輸出集中一個(gè)是連續(xù)集、另一個(gè)是離散集時(shí),則稱信道為半離散信道或半連續(xù)信道。連續(xù)信道加上數(shù)字調(diào)制器或數(shù)字解調(diào)器后就是這類信道。輸入和輸出之間有一定的概率聯(lián)系。信道中一般都有隨機(jī)干擾,因而輸出符號(hào)和輸入符號(hào)之間常無(wú)確定的函數(shù)關(guān)系,須用條件概率P(y1,y2,…,yn
5、x1,
6、x2,…,xn)來(lái)表示。其中各x和y(r=1,2,…,n)分別是輸入隨機(jī)序列和輸出隨機(jī)序列的樣,且x∈A,y∈B。當(dāng)這條件概率可分解成P(y1,y2,…,yn│x1,x2,…,xn) ?。絇1(y1│x1)P2(y2│x2)…Pn(yn│xn)的形式時(shí),信道稱為無(wú)記憶信道,否則就是有記憶信道。無(wú)記憶意味著某個(gè)輸出樣y只與相應(yīng)的輸入樣x有關(guān),而與前后的輸入樣無(wú)關(guān)。?當(dāng)只與前面有限個(gè)輸入樣有關(guān)時(shí),可稱為有限記憶信道;當(dāng)與前面無(wú)限個(gè)輸入樣有關(guān),但關(guān)聯(lián)性隨間隔加大而趨于零時(shí),可稱為漸近有記憶信道。此外,當(dāng)上式中的P1,P2,…等條件概率是同樣的函數(shù)時(shí),稱為平穩(wěn)信道。這也適用于有
7、記憶信道,即變量的下標(biāo)順序推移時(shí),條件概率的函數(shù)形式不變。輸入和輸出都是單一的情況,這類信道是單用戶信道,或簡(jiǎn)稱為信道。當(dāng)輸入和(或)輸出不止一個(gè)時(shí),稱為多用戶信道,也就是幾個(gè)用戶合用一個(gè)信道。但當(dāng)幾個(gè)用戶的信息通過(guò)復(fù)用設(shè)備合并后再送入信道時(shí),這個(gè)信道仍為單用戶信道。只有當(dāng)這個(gè)信源分別用編碼器變換后再一起送入信道,或在信道的輸出上接有幾個(gè)譯碼器分別提取信息給信宿,也就是信道的輸入端或輸出端不止一個(gè)時(shí),才稱為多用戶信道。當(dāng)有幾個(gè)輸入如Xa,Xb,…而輸出只有一個(gè)Y時(shí),習(xí)慣上稱為多址接入信道。它可用條件概率P(y
8、Xa,Xb,…)來(lái)規(guī)定;當(dāng)只有一個(gè)輸入X,而輸出有幾個(gè)Ya,Yb,
9、…時(shí),就稱為廣播信道,可用條件概率P(ya│x),P(yb│x),…來(lái)規(guī)定。廣播信道還有一個(gè)特例稱為退化型廣播信道,此時(shí)各條件概率應(yīng)滿足下列各式:就是說(shuō),x,ya,yb,yc,…組成馬爾可夫鏈。一般的多用戶信道可以有幾個(gè)輸入和幾個(gè)輸出。當(dāng)然多用戶信道也有離散和連續(xù),無(wú)記憶和有記憶之分。其實(shí),上述分類是可以組合的,例如平穩(wěn)無(wú)記憶離散信道,正態(tài)無(wú)記憶平穩(wěn)連續(xù)信道等。后者是指P(y│x)為正態(tài)分布,這種信道常簡(jiǎn)稱為高斯信道。信道-無(wú)線信道????無(wú)線信道無(wú)線信道也就是常說(shuō)的無(wú)線的“頻段(Channel)”,其