无线信道

1. 地波：频率低于2MHz，可以沿着弯曲的地表传播，拥有一定绕射能力，传输距离超过数百甚至数千千米
2. 天波：频率大于2MHz小于30MHz，通过地球的电离层多次反射传输，传输距离通常大于10000千米以上，电磁波不能到达的区域称为寂静区
3. 视线：频率大于30MHz，电磁波穿透电离层，无法被反射回来，则需要架设收发天线。我们设地球半径为r(km)，天线之间的距离为D(km)，架设高度为h(m)，则有：
   $$h=\frac{D^2}{8r}\approx \frac{D^2}{50}(m)$$
   卫星通信其实就相当于一个非常高的信号塔，只需要少量卫星就可以完成全球的信号传输

而电磁波在大气中传播会受到大气影响，频率越高信号衰减越严重
电磁波还可以通过散射传播

1. 电离层散射：发生在30MHz到60MHz的电磁波上，由于电离层的不均匀性
2. 对流层散射：大气不均匀产生，发生在100MHz到4000MHz电磁波，传递距离大约为600千米
3. 流行余迹散射：流行经过大气层产生的强电离余迹产生的散射，频率在30MHz到100MHz之间，传播距离达到1000千米以上

有线信道

1. 明线：架设在电线杆上的架空线路
2. 对称电缆：由若干对芯线的双导线放在一根保护套制成
3. 同轴线缆：内外两根同心圆柱导体构成

信道的顺序额模型

调制信道模型

最基本的调制信道可表示为：
$$e_o(t)=f[ei(t)]+n(t)$$
其中$e_o(t)、e_i(t)$分别为输出端和输入端电压，$n(t)$为噪声电压，无论是否有信号噪声总是存在，所以称为加性噪声或加性干扰，上式子可改写为：
$$e_o(t)=k(t)e_i(t)+n(t)$$
$k(t)$可看作一种乘性干扰，如果$k(t)$随时间变化，则为时变信道，如果$k(t)$随机变化称为随参信号，$k(t)$变化较小甚至不变化则称为恒参信号。

编码信道模型

用转移概率描述编码信道的特性，二进制系统中，错误概率为0变1和1变0的概率之和

信道容量

通信传输过程即为减少不确定的过程

离散信道容量

离散信道容量有两种不同的度量单位，这两者之间是等价的，可以根据情况选用

1. 每个符号到能够传输的平均信息量最大值表示信道容量$C$
2. 单位时间内能够传输的平均信息量最大值表示信道容量$C_t$
   C = max ⁡ P ( x ) [ H ( x ) − H ( x / y ) ] ( b / 符 号 ) C t = max ⁡ P ( x ) { r [ H ( x ) − H ( x / y ) ] } ( b / s ) C= mathop{max}_{P(x)}[H(x)-H(x/y)]qquad(b/符号) \ \ C_t= mathop{max}_{P(x)}{r[H(x)-H(x/y)]} qquad(b/s) C=maxP(x)​[H(x)−H(x/y)](b/符号)Ct​=maxP(x)​{r[H(x)−H(x/y)]}(b/s)
   其中：
   $$\begin{gathered} H(x)=-\sum _{i=1}^{n}P(x_i){\log }_{2}P(x_i) \\ H(x/y)=-\sum _{j=1}^{m}P(y_j)\sum _{i=1}^{n}P(x_i/y_j){\log }_{2}P(x_i/y_j) \end{gathered}$$
   贝叶斯公式：
   $$P(x_i/y_j)=\frac{P(x_i)P(y_j/x_i)}{{\sum }_{i=1}^{n}P(x_i)P(y_j/x_i)}$$

连续信道容量

对于带宽有限、平均功率有限的高斯白噪声连续信道，可以证明信道容量为香农公式：
$$C_t=B{\log }_2\left(1+\frac{S}{N}\right)=B{\log }_2\left(1+\frac{S}{n_{0}B}\right)(b/s)$$
其中S为信号平均功率，N为噪声功率，B为带宽，$n_0$为噪声单边功率谱密度
对于极限情况：
$$\{\begin{array}{rl}S\to \infty & C_t\to \infty \\ n_0\to 0& C_t\to \infty \\ B\to \infty & C_t\to \frac{\sqrt{2}S}{2n_0}\end{array}$$

最后

以上就是喜悦彩虹为你收集整理的【通信原理】四、信道无线信道有线信道信道的顺序额模型信道容量的全部内容，希望文章能够帮你解决【通信原理】四、信道无线信道有线信道信道的顺序额模型信道容量所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。