通信原理教案2(1)资料讲解.ppt

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1、通信原理教案2(1)信道是通信系统必不可少的组成部分，任何一个通信系统据均可视为由发送设备、信道与接收设备三大部分组成。信道特性将直接影响通信的质量。信道通常是指以传输媒质为基础的信号通道，而信号在信道中传输遇到噪声又是不可避免的，即信道允许信号通过的同时又给信号以限制和损害。因而，对信道和噪声的研究乃是研究通信问题的基础。在通信中，能够作为实际通信信道的种类是很多的，而信道噪声更是多种多样的。本章我们只研究信道和噪声的一般特性，而不去详细讨论每一种具体信道。信道定义与及分类信道是指以传输媒质为基础的信号通道。如果

2、信道仅是指信号的传输媒质，这种信道称为狭义信道。例如架空明线、电缆、光纤、波导、电磁波等等。如果信道不仅是传输媒质，而且包括通信系统中的一些转换装置，这种信道称为广义信道。如天线与馈线、功率放大器、滤波器、混频器、调制器与解调器等等。1.狭义信道---信号的物理传输媒质。分类：①有线信道②无线信道2．广义信道---信号的传输通道（传输系统）定义:传输媒质（狭义信道）+有关转换器分类：调制信道；编码信道狭义信道是广义信道十分重要的组成部分，通信效果的好坏，在很大程度上将依赖于狭义信道的特性。今后，为了叙述方便，常把广

3、义信道简称为信道。调制信道所谓调制信道是指(如图)从调制器的输出端到解调器的输入端所包含的发转换装置、媒质和收转换装置三部分。定义调制信道对于研究调制与解调问题时是方便的和恰当的。传输模拟信号,是连续信道。调制信道和编码信道编码信道所谓编码信道是指（如图）编码器输出端到译码器输入端的部分。即编码信道包括调制器、调制信道和解调器。传输数字信号,是离散信道.在数字通信系统中，如果研究编码与译码问题时，则采用编码信道会使问题分析更容易。调制信道和编码信道是通信系统中常用的两种广义信道，如果研究的对象和关心的问题不同，还可

4、以定义其它形式的广义信道。信道的数学模型信道的数学模型用来表征实际物理信道的特性，它对通信系统的分析和设计是十分方便的。∵调制信道的共性：（1）有一对(或多对)输入和输出端（2）绝大部分信道是线性的，满足叠加定理（3）具延迟作用和损耗（4）无输入时（0输入）也有输出——噪声∴模型——时变线性网络1.调制信道数学模型∴调制信道模型：时变线性网络ei（t）eO（t）……时变线性网络ei1（t）ei2（t）ei3（t）eim（t）eO1（t）eO2（t）eO3（t）eOn（t）二对端的调制信道模型，其输出与输入的

5、关系有：式中，eｉ(t)为输入的已调信号；ｅo(t)为调制信道对输入信号响应输出信号；n(t)为加性噪声（干扰），n(t)相互独ei(t)。K(t)反映了信道时变线性网络特性，称为乘性干扰，它依赖于信道的特性,不同的物理信道具有不同的特性。eo(t)=k(t)ei(t)+n(t)信道对信号的影响可归结为两个因素：一是乘性干扰k(t)的影响；二是加性干扰，n(t)的影响。若k(t)为常数,如为1,则无乘性干扰;若为变化的量,则会引起信号的畸变。加性干扰n(t)是不可避免的。调制信道分类据k（t）分:恒参信道---k(

6、t)不随时间变化(或变化缓慢)例如架空明线、同轴电缆以及中长波、地面波传播均属于恒参信道。随参信道---k(t)随时间随机变化例如短波电离层反射、超短波流星余迹散射均属于随参信道。1、常见恒参信道（1）有线电信道①明线(即平行绝缘线)优点：传输损耗低缺点：噪声干扰敏感明线（1）有线电信道②对称电缆（图2-17）(拧成扭绞状的电缆)优点：较稳定缺点：损耗较大有两种类型：非屏蔽（UTP）和屏蔽（STP）。对称电缆（双绞线）（1）有线电信道③同轴电缆同轴电缆由同轴的两个导体构成，外导体是一个圆柱形的导体，内导体是金属线，

7、它们之间填充着介质。优点：外导体接地,屏蔽干扰CATV：大量采用（2）光纤信道组成：解调电信号基带电信号（原始电信号）基带电信号（原始电信号）基带处理光源光调制器光纤线路光检测器基带处理产生载波光（3）无线视距中继信道——超短波、微波例地面微波接力被广泛用来传输多路电话及电视等。两个地面站之间传送距离：50-100km地球地面站之间的直视线路微波传送塔使用微波频段使用转发器接收和转发地面站地球地面站（4）卫星中继通信主要用来传输多路电话、电视和数据。人造卫星2、随参信道举例随参信道是指信道传输特性随时间随机快速变

8、化的信道。常见的随参信道有陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等信道。短波：波长:100-10m的无线电波分类：沿地表传播的“地波”由电离层反射传播的“天波”传播路径电离层（Flayer)离地60-600km的大气层电离层分四层：D、E、F1、F2短波电离层反射信道3、随参