多址接入信道.ppt

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1、第六章網(wǎng)絡(luò)信息論6.1通信網(wǎng)信道分類6.2多址接入信道6.3廣播信道6.4相關(guān)信源的多用戶信道問題6.1通信網(wǎng)信道分類通信網(wǎng)信道是多用戶信道：可容許多個輸入和多個輸出。多址接入信道：多輸入單輸出廣播信道：單輸入多輸出其它：中繼信道、串擾信道、雙向信道、多用戶通信網(wǎng)、具有反饋的信道等。6.2多址接入信道兩個輸入的多址接入信道如圖：由U1→的容許信息率為R1由U2→的容許信息率為R2若X2確知，則：R1≤maxI(X1;Y/X2)P(x1)p(x2)C1＝maxI(X1;Y/X2)＝max[H(Y/X2)－H(Y/X1X2)]即R1≤C1同理：C2＝max

2、I(X2;Y/X1)＝max[H(Y/X1)－H(Y/X1X2)]即R2≤C1C12＝maxI(X1X2;Y)＝max[H(Y)-Y/X1X2]顯然：(R1+R2)≤C12P(x1)p(x2)P(x1)p(x2)P(x1)p(x2)P(x1)p(x2)P(x1)p(x2)當X1和X2相互獨立時，C1，C2和C12之間必存在不等式：C12≤C1＋C2顯然，單獨傳二路的容量大于同時傳的容量。當各信源相互獨立時，可推廣得到多址接入信道情況：分別規(guī)定各信源信息率限制：Rr≤Cr＝maxI(Xr；Y/X1X2‥XN)聯(lián)合限制：P(x1)‥p(x2)6.3廣播信道

3、廣播信道是單輸入多輸出的信道：由U1→的信息率為R1由U2→的信息率為R2U1已知時，X中的信息就是U2的信息；U2已知時，X中的信息就是U1的信息；U1和U2的聯(lián)合信息就是X中的信息。R1≤I(U1;Y1)＝I(X;Y1/U2)R2≤I(U2;Y2)＝I(X;Y2/U1)R1＋R2≤I(U1U2;Y1Y2)＝I(X;Y1Y2)6.4相關(guān)信源的多用戶信道問題需研究的問題：選用信道時能否利用信源的相關(guān)性來壓縮信道容量。兩個相關(guān)信源的多用戶信道的模型如圖：這里：當信源的熵H(X1),H(X2)和H(X1,X2)已知時，求最小必須具備的C1和C2。由于信源的

4、相關(guān)性，必有：H(X1)+H(X2)≥H(X1X2)及：H(X1)≥H(X1/X2),H(X2)≥H(X2/X1)因此，完全無差錯地傳輸信息的充分必要條件：C1＞H(X1/X2),C2＞H(X2/X1)C1+C2＞H(X1X2)*編碼器1未知X2情況，卻在C1小于H(X1)時還能編出碼，并無差錯地把X1傳送出去，這是由于存在邊信息。邊信息：若存在一個與X1有關(guān)聯(lián)的隨機變量X2，同時送到編碼器和譯碼器，則可對信道要求降低，這種X2所能提供的關(guān)于X1的信息稱為邊信息。在無X2時，要無差錯地傳送X1就必須有C>H(X1)；利用X2提供的邊信息，只要C>H(X

5、1/X2)即可。研究表明，編碼器并不要求X2的具體值，只要知道X2的概率分布和它與X1的關(guān)聯(lián)性，就能按H(X1/X2)來編碼，所以對信道的要求是只要能傳送H(X1/X2)就可以了。