信息源发送设备信道接收设备受信者第3章信道与噪声发送端接收端3.1信道定义与数学模型3.2恒参信道及其传输特性（不讲）噪声源3.3随参信道及其传输特性（不讲）信道：以传输煤质为基础的信号通道。3.4分集接收技术（不讲）如果将来要对通信系统进行分析，就必须知3.5加性噪声（不讲）道信道的数学模型。也就是用数学公式对信道3.6信道容量的概念*返回主目录进行描述。1/30{13:36}2/30{13:36}第3章信道与噪声狭义信道信道定义与数学模型3.1按照传输媒质的特性可分为有线信道和无线信道两类。3.1.1信道定义有线信道：明线、对称电缆、同轴电缆及光纤等。信道：以传输媒质为基础的信号通道。无线信道：地波传播、短波电离层反射、超短波或微两种定义：广义信道和狭义信道；波视距中继、人造卫星中继、散射及移动无线电信道、狭义信道：仅仅是指信号的传输媒质；水（声纳通信）等。广义信道：不仅仅包括传输媒质，而且包括通信系统常把广义信道简称为信道。中的一些转换装置。3/30{13:36}4/30{13:36}信道的一般组成如图3-1所示。广义信道：为了数学建模；为了研究问题的方便。广义信道=传输媒质+变换装置；这些装置可以是发送设备、接收设备、馈线与天输发收输编调媒解译入转转出码制调码线、调制器、解调器等等。换换器器质器器它的引入主要是从研究信息传输的角度出发，使器器通信系统的一些基本问题研究比较方便。调制信道广义信道可以分为调制信道、编码信道等。编码信道图3–1调制信道和编码信道5/30{13:36}6/30{13:36}1调制信道：发转换装置+媒质+收转换装置。编码信道：调制器+调制信道+解调器。为什么要把这三部分看出信道呢？在数字通信系统中，如果研究编码与译码研究调制与解调问题时，所关心的是调制器问题时采用编码信道，会使问题的分析更容易。输出的信号形式、解调器输入端信号与噪声的调制信道和编码信道是通信系统中常用的两最终特性，而并不关心信号的中间变换过程。种广义信道，如果研究的对象和关心的问题不因此，定义调制信道对于研究调制与解调同，还可以定义其他形式的广义信道。问题是非常方便的。调制信道是一种连续信道。7/30{13:36}8/30{13:36}3.1.2信道的数学模型一般情况下，为了分析方便常常把噪声放在信道信道的数学模型：用数学模型或数学公式用来表征实上考虑。际物理信道的特性，对通信系统的分析和设计是十分不失一般性，可以假设信道的输入为si(t)，输出有用。为s(t)；目标：由s(t)→s(t)1.调制信道模型oio定义：加性噪声，与相互独立；调制信道：为研究调制与解调问题所建立的一种广n(t)si(t)义信道，涉及到调制信道输入信号形式和已调信号通c(t)：信道的物理传输特性，即信道的单位冲激过调制信道后的最终结果，对于调制信道内部的变换响应；ct()⇔C(ω)过程并不关心。9/30{13:36}10/30{13:36}如果c(t)与n(t)特性已知，就能知道信道对信号实际中，根据C(ω)的时变特性的不同的具体影响。可以分为两大类：恒参信道：c(t)：一个复杂的函数，包括各种线性失真、C(ω)基本不随时间变化，即信道对信号的影响非线性失真、交调失真、衰落等。是固定的或变化极为缓慢的，称之为恒定参量信由于信道的迟延特性和损耗特性随时间作随机道；变化，故c(t)往往只能用随机过程来描述。随参信道：C(ω)随时间随机快变化，称之为随机参量信道。11/30{13:36}12/30{13:36}2在常用物理信道中，C(ω)的特性有三种典型形式。信在这种信道中，C(ω)是常数，或在信号频带范围道分成三种类型：之内是常数。1、加性噪声信道信道输出:数学模型可表示成如图3-3所示。信道r(t)=so(t)+n(t)=csi(t)+n(t)(3.1-4)其中，c：信道衰减因子，通常可取c=1；r(t)＝cs(t)＋n(t)s(t)c(ω)＝c＋iin(t)：加性噪声。由后几节分析将看到，加性噪声n(t)通常是一种高n(t)斯噪声，也称为加性高斯噪声信道。图3–3加性噪声信道模型13/30{13:36}14/30{13:36}2、线性滤波信道加性噪声信道信道的数学模型如图3-4所示。1、适用于多种物理通信信道信道线性滤波器r(t)＝c(t)*s(t)＋n(t)2、易于进行数学处理s(t)＋iic(t)通信系统分析和设计的主要信道模型。n(t)图3-4带有加性噪声的线性滤波器信道1