恒参信道及其特性

合集下载

电子信息考研复试专业课部分知识点——通信原理

1、信号、信息、消息之间的关系与不同？信号是指消息的传递形式，比如说光信号、电信号、声音信号等，它是消息的运载工具！信息是指我们要传达给别人的有效东西，是我们要传输给别人的内容本质！消息是指表达信息的工具，同一个信息你可以用不同形式的消息来传达，比如说，我爱你，你可以给她写信，可以给她打电话，可以给她唱歌都是在表达我爱你！2、恒参信道和随参信道是什么？恒参信道：顾名思义就是信道特性不会随时间的变化而变化或者说变化得极慢；随参信道：与恒参信道相反，信道特性会随着时间的变化而变化。

还有就是一般的有线信道比如说光纤和双绞线等可以看作是恒参信道，一部分的无线信道可以看作是恒参信道，比如说无线电视中继信道、卫星中继信道！大部分的的无线信道都可以看作是随参信道！3、信道容量是什么？简单来说就是信道能够传输的最大信息率。

也就是说小于这个信息传输率就可以在此信道中无差错的传输！这里我们应该还要注意引申问题，比如说叫你说一说香农定理，一定要注意发散问题！5、简要说一下数字通信系统的优缺点？优点：1、抗干扰能力强；2、易于加密；3、误码差错可控；4、可以较为方便地与现代信息技术相结合（当然每一点尽可能展开叙述一下，我这里就不展开叙述了）。

缺点：1、频带利用率不高（叙述的话和模拟通信做一下对比）；2、系统设备较为复杂（需要严格的同步系统）。

6、数字通信和模拟通信的可靠性指标以及有效性指标分别是什么？数字通信：可靠性为误码率；有效性为信息传输速率和频带利用率；模拟通信：可靠性为信噪比；有效性为有效传输带宽。

7、信源编码和信道编码的作用？信源编码：作用之一是进行数据压缩，减少或者消除信源冗余度；作用之二是将信源的模拟信号转化成数字信号，以便于进行信号的数字化传输，本质上来说是提高了通信的有效性。

信道编码：其作用是对数据码流进行一定的处理，使得整个系统具有一定的纠错和抗干扰的能力，从本质上来说信道编码就是为了提高通信的可靠性。

通信原理第2章习题解答

习题解答2-1、什么是调制信道？什么是编码信道？说明调制信道和编码信道的关系。

答：所谓调制信道是指从调制器输出端到解调器输入端的部分。

从调制和解调的角度来看，调制器输出端到解调器输入端的所有变换装置及传输媒质，不论其过程如何，只不过是对已调制信号进行某种变换。

所谓编码信道是指编码器输出端到译码器输入端的部分。

从编译码的角度看来，编码器的输出是某一数字序列，而译码器的输入同样也是某一数字序列，它们可能是不同的数字序列。

因此，从编码器输出端到译码器输入端，可以用一个对数字序列进行变换的方框来概括。

根据调制信道和编码信道的定义可知，编码信道包含调制信道，因而编码信道的特性也依赖调制信道的特性。

2-2、什么是恒参信道？什么是随参信道？目前常见的信道中，哪些属于恒参信道？哪些属于随参信道？答：信道参数随时间缓慢变化或不变化的信道叫恒参信道。

通常将架空明线、电缆、光纤、超短波及微波视距传输、卫星中继等视为恒参信道。

信道参数随时间随机变化的信道叫随参信道。

短波电离层反射信道、各种散射信道、超短波移动通信信道等为随参信道。

2-3、设一恒参信道的幅频特性和相频特性分别为：其中，0K 和d t 都是常数。

试确定信号)(t s 通过该信道后的输出信号的时域表示式，并讨论之。

解：传输函数d t j je K e H H ωωϕωω-==0)()()(冲激响应)()(0d t t K t h -=δ输出信号)()()()(0d t t s K t h t s t y -=*=结论：该恒参信道满足无失真条件，故信号在传输过程中无失真。

2-4、设某恒参信道的传输特性为d t j eT H ωωω-+=]cos 1[)(0，其中，d t 为常数。

试确定信号)(t s 通过该信道后的输出信号表达式，并讨论之。

解：输出信号为： dt K H ωωϕω-==)()(0)(21)(21)()(2121)(21]cos 1[)(00)()(00000T t t T t t t t t h e e e e e e e e T H d d d T t j T t j t j t j T j T j t j t j d d d d d d --++-+-=++=++=+=+--------δδδωωωωωωωωωω讨论：此信道的幅频特性为0cos 1)(T H ωω+=，相频特性为ωωϕd t -=)(，相频特性与ω成正比，无想频失真；K H ≠)(ω，有幅频失真，所以输出信号的失真是由信道的幅频失真引起的，或者说信号通过此信道只产生幅频失真。

恒参信道及其对所传信号的影响

相频畸变对模拟话音通道影响并不显著，这是因为人耳对相频畸变不太灵敏；但对数字信号传输却不然，尤其当传输速率比较高时，相频畸变将会引起严重的码间串扰，给通信带来很大损害。
信道的相位—频率特性还经常采用群迟延—频率特性来衡量。所谓群迟延—频率特性，它被定义为相位—频率特性的导数，即若相位—频率特性用φ(ω)表示，则群迟延—频率特性 (通常称为群迟延畸变或群迟延)τ(ω)为
地球
微波中继信道的构成
微波中继信道具有传输容量大、长途传输质量稳定、节约有色金属、投资少、维护方便等优点。因此，被广泛用来传输多路电话及电视等。
卫星中继信道
人造卫星中继信道可视为无线电中继信道的一种特殊形式。
轨道在赤道平面上的卫星，当它离地面高度为35860Km时，绕地球一周的时间恰好为24小时，－－同步通信卫星
使用同步通信卫星作为中继站，可以实现地球上18000Km范围内的多点联接。三颗可以覆盖全球（两极为盲区）。
具有传输距离远、覆盖地域广、传播稳定可靠、传输容量大等优点。广泛用于传输多路电话、电报、数据、电视。
卫星中继信道示意图
B 地球 A
目前卫星中继信道主要工作频段有：L频段 (1.5/1.6GHz) 、 C 频段 (4/6GHz) 、 Ku 频段 (12/14GHz)、Ka频段(20/30GHz)。卫星中继信道的主要特点是通信容量大、传输质量稳定、传输距离远、覆盖区域广等。另外，由于卫星轨道离地面较远信号衰减大，电波往返所需要的时间较长。对于静止卫星，由地球站至通信卫星，再回到地球站的一次往返需要0.26s 左右，传输话音信号时会感觉明显的延迟效应。目前卫星中继信道主要用来传输多路电话、电视和数据。
对称电缆－－在同一保护套内有许多对相互绝缘的双导线的传输媒质。传输损耗比明线大得多，但传输特性比较稳定。

国网02信道60

以光纤纤维（简称光纤）为传输媒质，光波为载波的光纤信道，可望提供极大的传输容量。光纤具有损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可弯曲半径小、不怕腐蚀以及不受电磁干扰等优点。光纤信道的简化框图如下3.2-4所示。
基带电信号
基带处理
光调制器
已调光信号
光纤线路
光探测器
解调电信号
第二章信道
模块1 信道的概念
模块2 恒参信道及其特性
模块3 随参信道及其特性
模块4 信道的加性噪声
返回主目录
第2章信道
模块1 信道的概念
一、信道的定义及分类
信道：是连接发送端和接收端的通信设备，其功能是将信号从发送端传送到接收端。或者信道是指以传输媒质为基础的信号通道。它可分为狭义信道和广义信道。根据信道的定义，如果信道仅是指信号的传输媒质，这种信道称为狭义信道；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。
二进制数字传输系统的一种简单的编码信道模型如图
3.3 - 4 所示。
13
第2章信道
P(0) 0 P(1/0) P(0/1) P(1) 1 P(0/0)
0
P(1/1)
图 3.3 –4 二进制编码信道模型
1
图中P(0)和P(1)分别是发送“0”符号和“1”符号的先验概
率，P(0/0)与P(1/1)是正确转移的概率，
此，在研究信道的一般特性时， “传输媒质”仍是讨论的重点。今后，为了叙述方便，常把广义信道简称为信道。
3
第2章信道
广义信道除了包括传输媒质外，还包括通信系统有关的
变换装置，这些装置可以是发送设备、接收设备、馈线与天线、调制器、解调器等等。这相当于在狭义信道的基础上，扩大了信道的范围。广义信道按照它包括的功能，可以分为调制信道、编码

04第四讲：信道模型及恒参信道

第四讲（1）
1.引言 2.信道定义
信道模型及恒参信道
3.调制信道模型
4.编码信道模型 5恒参信道举例 6.恒参信道特性及其对信号传输的影响
第三章信道与噪声
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 信道定义与数学模型恒参信道及其传输特性随参信道及其传输特性分集接收技术加性噪声信道容量的概念
3.1引言
信道是指以传输媒质为基础的信号通道。
• 如果信道仅是指信号的传输媒质，这种信道称为狭义信道。 • 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。
• 狭义信道按照传输媒质的特性可分为有线信道和无线信道两类。 – 有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光纤等。 – 无线信道包括地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继、散射及移动无线电信道等。 • 广义信道除了包括传输媒质外，还包括通信系统有关的变换装置，这些装置可以是发送设备、接收设备、馈线与天线、调制器、解调器等等。
中继器：延长传输距离直接中继：直接将光信号加以放大
间接中继：将光信号转换为电信号、放大、再转换为光信号
光调制：用光载波脉冲的有和无来表示二进制数字（即光强度调制），解调时采用平方律检测，不能采用外差式接收和相干检测。
光纤
包层
芯线
n2 n2
n1
n1
包层折射指数为 n2 芯线折射指数为 n1 其中 n1 n2 阶跃型折射指数光纤:
(b)
3.4.2
光纤信道
光纤通信是利用光导纤维（简称光纤）传递光脉冲来进行通信，由光源、光纤线路及光电探测器等三个基本部分组成。
光源（光载波发生器）：半导体发光二极管（LED）、激光二极管（LD）光电探测器（光强度的检测：直接检波式）：PIN光电二极管、雪崩光电二极管（APD）光纤线路（传输光信号：全反射）：一根或多根光纤

恒参信道及其对信号传输的影响

• • 恒参信道并不是理想网络，其参数随时间不变化或变化特别缓慢，不可避免会产生线性畸变线性畸变是由于网络特性不理想所造成的畸变，主要是因为网络幅频特性和相频特性不理想造成的，线性畸变与非线性畸变的区别是线性畸变不会产生新的频率成分。线性畸变对信号的主要影响可用幅度—频率畸变和相位—频率畸变（群迟延—频率特性）来衡量
1 2 3 4 5 6
恒参信道信号无失真传输条件幅度－频率畸变相位频率畸变其他影响减小畸变的方法
减小畸变的方法
• 均衡技术对于有线信道这样的有固定幅频特性或相频特性的信道，可以增加一个线性补偿电路，使总的信道特性趋于平坦，这种通过矫正幅频特性或相频特性来补偿失真信号的处理办法，称之为频域均衡。另有一种是通过产生波形去补偿失真波形的时域均衡。
0

0

信号无失真传播条件
• 信道的相频特性还经常用，若相位频率特性用φ(ω)表示，群迟延用τ(ω)表示，则系统函数的幅频特性是一个不随频率变化的常数。
d d

t0
0

信号无失真传播条件
1 2 3 4
恒参信道信号无失真传输条件幅度－频率畸变相位－频率畸变
5
6
其他影响
减小畸变的方法
恒参信道
• 恒参信道对信号传输的影响是固定的，或者随时间缓慢变化的，通常情况下，若在数字信号几个最长的符号时间内，信道特性基本不变，即可认为此信道为恒参信道。 • 信道模型可以等效为一个线性时不变网络，其传输函数为K(ω) 。它和一般线性时不变网络一样，可用幅频特性和相频特性来表征它的传输特性。 • 从理论上讲，只要得到这个网络的传输特性，利用信号通过线性系统的分析方法，就可求得已调信号通过恒参信道后的变化规律。

通信原理重点知识点串讲与相关课后习题

通信原理知识点串讲第1章绪论一、数字通信系统的模型框图及各部分的作用考点预测：简答题（1）信源编码与译码：作用有两个，一个是将模拟信号转换为数字信号，即通常所说的模数转换；二是设法降低数字信号的数码率，即通常所说的数据压缩。

信源译码是信源编码的逆过程。

（2）信道编码与译码：数字信号在信道上传输时，由于噪声、干扰等影响，将会引起差错。

信道编码的目的就是提高通信系统的抗干扰能力，尽可能地控制差错，实现可靠通信。

译码是编码的逆过程。

（3）加密与解密：为保证所传信息的安全。

将输入的明文信号人为干扰，即加上密码。

这种处理过程称为加密。

在接收端对收到的信号进行解密，恢复明文。

（4）调制与解调：其作用是在发端进行频谱的搬移，在收端进行频谱的反搬移。

二、信息及其度量：信息量、熵考点预测：填空选择（1）信息量I 与消息出现的概率P(x)之间的关系为：（2）说明： a=2时，信息量的单位为比特（bit ）； a=e 时，信息量的单位为奈特（nit ）； a=10时，信息量的单位为十进制单位，叫哈特莱。

（3）信源熵H ：统计独立的M 个符号的离散信息源的平均信息量为：11logMi i iH p p ==å例题1：某信源符号集由A 、B 、C 、D 、E 、F 组成，设每个符号独立出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。

解：222222111111log 4log 4log 16log 8log 16log 444168164H =+++++ 2.375/bit =符号三、主要性能指标：有效性和可靠性考点预测：填空选择噪声信道调制器信道编码器加密器信源编码器信源解调器信道译码器解密器信源译码器信宿()1log log ()a a I P x P x ==-∑数字通信系统1. 有效性：信息速率、码元速率、频带利用率有效性：指在给定信道内所传输的信息内容的多少，用码元传输速率或信息传输速率或频带利用率来度量。

现代通信原理与技术第三版课后思考题答案

现代通信原理与技术第三版课后思考题答案第一章1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。

收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。

他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。

1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5. 设备便于集成化、微机化。

数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。

设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。

采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。

另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。

一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。

1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4 所示。

通信原理(陈启兴版)第3章课后习题答案

第3章信道3.1 学习指导3.1.1 要点本章的要点主要有信道的定义、分类和模型；恒参信道的特性及其对传输信号的影响；随参信道的特性及其对传输信号的影响；信道噪声的统计特性；信道容量和香农公式。

1.信道的定义与分类信道是连接发送端通信设备和接收端通信设备之间的传输媒介。

根据信道特征以及分析问题的需要，我们常把信道分成下面几类。

(1) 狭义信道和广义信道狭义信道：各种物理传输媒质，可分为有线信道和无线信道。

广义信道：把信道范围扩大（除传输媒质外，还包括馈线与天线、放大器、调制解调器等装置）后所定义的信道。

目的是为了方便研究通信系统的一些基本问题。

常见分类：调制信道和编码信道。

(2)调制信道和编码信道调制信道：用来研究调制与解调问题，其范围从调制器输出至解调器输入端。

编码信道：用来研究编码与译码问题，其范围从编码器输出端至解码器输入端。

(3)有线信道和无线信道有线信道：双绞线、同轴电缆、光纤等。

无线信道：指可以传输电磁波的自由空间或大气。

电磁波的传播方式主要分为地波、天波和视线传播三种。

(4)恒参信道和随参信道恒参信道：信道参数在通信过程中基本不随时间变化的信道。

如双绞线、同轴电缆、光纤等有线信道，以及微波视距通信、卫星中继信道等。

随参信道：信道传输特性随时间随机快速变化的信道。

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。

2.信道模型信道的数学模型用来表征实际物理信道的特性及其对信号传输带来的影响。

(1) 调制信道模型调制信道可以用一个线性时变网络来表示，这个网络便称为调制信道数学模型，如图3-1 所示。

时变线性网络 f[e i (t)]+e i (t )e o (t )n(t)图3-1 调制信道数学模型其输出与输入的关系有()()()o i e t f e t n t =+⎡⎤⎣⎦ (3-1)式3-1中()i e t 为信道输入端信号电压；()o e t 为信道输出端的信号电压；()n t 为噪声电压。

信道特性对信号传输的影响

设信道的最大时延差为，则相邻两个零点之间的频率间隔为
这个频率间隔通常称为多径传播信道的相关带宽。
02
03
如果传输信号的频谱比相关带宽宽，则将产生明显的选择性衰落。
01
由此看出，为了减小选择性衰落，传输信号的频带必须小于多径传输信道的相关带宽。
02
工程设计中，通常选择信号带宽为相关带宽的1/5～1/3。
2.频率选择性衰落与相关带宽
设发射信号为：f(t) 仅有两条路径，路径衰减相同，时延不同两条路径的接收信号为：A f(t - 0) 和 A f(t - 0 - ) 其中：A －传播衰减， 0 －第一条路径的时延，－两条路径的时延差。求：此多径信道的传输函数设f (t)的傅里叶变换（即其频谱）为F()：
十分明显，有线电话信道的此种不均匀衰耗必然使传输信号的幅度-频率发生失真，引起信号波形的失真。
此时若要传输数字信号，还会引起相邻数字信号波形之间在时间上的相互重叠，即造成码间串扰（码元之间相互串扰）。
01
02
相位－频率失真（群迟延失真）
1
所谓相位-频率失真，是指信道的相位-频率特性或群迟延-频率特性偏离 (b)、(c)所示关系而引起的失真。电话信道的相位-频率失真主要来源于信道中的各种滤波器及可能有的加感线圈，尤其在信道频带的边缘，相频失真就更严重。
03
2.3.3 随参信道特性的改善随参信道的衰落，将会严重降低通信系统的性能，必须设法改善。对于慢衰落，主要采取加大发射功率和在接收机内采用自动增益控制等技术和方法。对于快衰落，通常可采用多种措施，例如，各种抗衰落的调制/解调技术、抗衰落接收技术及扩频技术等。其中明显有效且常用的抗衰落措施是分集接收技术。下面简单介绍分集接收的原理。 1. 分集接收的基本思想前面说过，快衰落信道中接收的信号是到达接收机的各径分量的合成（见式2-8）。这样，如果能在接收端同时获得几个不同的合成信号，并将这些信号适当合并构成总的接收信号，将有可能大大减小衰落的影响。这就是分集接收的基本思想。在此，分集两字的含义是，分散得到几个合成信号，而后集中（合并）处理这些信号。理论和实践证明，只要被分集的几个合成信号之间是统计独立的，那么经适当的合并后就能使系统性能大为改善。

(最新整理)信道的定义及分类(精)

组成：由通信卫星、地球站、上行线路及下行线路构成；上行与下行线路是地球站至卫星及卫星至地球站的电波传播路径，而信道设备集中于地球站与卫星中继站中。
2021/7/26
21
卫星中继信道的概貌
Communication Theory
2021/7/26
22
Communication Theory
2.4 恒参信道特性及其对信号传输的影响
恒参信道：对信号的影响是固定的或变化极为缓慢的；架空明线和电缆、中长波地波传播、超短波及微波视距传播、人造卫星中继、光导纤维以及光波视距传播等信道是恒参信道。
2021/7/26
13
1、有线电信道及其特性
Communication Theory
明线：平行而相互绝缘的架空裸线线路。传输损耗低；易受气候和天气的影响；对外界噪声干扰敏感。
2.1 信道的定义及分类
信道是通信系统必不可少的组成部分，信道的特性将直接影响到系统的总特性。
信
道
广
义
信
道
调编
制码
信信
道道
恒参信道随参信道有记忆信无记忆信
道道
狭
义
信
道
无有
线线
信信
道道
2021/7/26
3
Communication Theory
恒参信道：k ( t ) 不随时间变化或基本不变化；随参信道：k ( t ) 是随机快变化的。
2021/7/26
10
二、编码信道
Communication Theory
对信号的影响是一种数字序列的变换，即把一种数字序列变成另一种数字序列；一般把编码信道则看成是一种数字信道；编码信道模型可以用数字的转移概率来描述；可分为有记忆编码信道和无记忆编码信道。

通信原理(Ⅱ)信道特性对传输的影响

两T(条发路射径机的)接收信c 号为：

传播衰减
A
Ei
f(t - E0)L和OSA f(t
第一条路径的时延
-
b
0
- )
ETOT=ELOS +Eg 两条路径R的(接时收延差机)
h2t.求：此多径信道的传输函E数dr2=Eg

hr
设f (t)的傅里叶θ变i 换（即其θ频0谱）为F()：
f (t) F()
2、相位失真：相位～频率特性不良引起的
对语音影响不大，对数字信号影响大解决办法：同上
3
4.4 信道特性对信号传输的影响
3、非线性失真：
可能存在于恒参信道中
定义：
输入电压～输出电压关系
是非线性的。
4、其他失真：
频率偏移、相位抖动…
输
出
电
压
直线关系
非线性关系
输入电压
图4-16 非线性特性
2）、相位～频率特性：
要求其为通过原点的直线，即群时延为常数时无失真
群时延定义： () d d

群（
延
迟）
ms
0

相位～频率特性
频率(kHz)
(b) 群延迟～频率特性
2
4.4 信道特性对信号传输的影响
1、频率失真：振幅～频率特性不良引起的
频率失真波形畸变码间串扰解决办法：线性网络补偿
4.4 信道特性对信号传输的影响
一、恒参信道的影响
恒参信道举例：各种有线信道、卫星信道… 恒参信道非时变线性网络信号通过线性系
统的分析方法。线性系统中无失真条件：
1）、振幅～频率特性：为水平直线时无失真

恒参信道特点

恒参信道特点
1. 恒参信道的特点之一就是信号传输稳定得很呐！就好比你走在一条平坦笔直的大路上，一直都能稳稳当当的。

比如我们看电视的时候，画面一直很清晰，声音也不卡顿，那就是恒参信道在起作用呢！
2. 嘿，恒参信道的另一个特性是对信号的衰减很小哦！这就像运动员跑步，能量损耗极少，一路向前冲。

像手机通话时声音能清楚地传到对方那里，可不就是因为这个嘛！
3. 恒参信道还具有可预测性强这个特点呀！就如同每天太阳都会升起一样，你能清楚地知道接下来会发生什么。

比如在一些通信系统中，我们能提前知道信号大概会是什么样的状态。

4. 哇塞，恒参信道的噪声低这一点超棒的！简直就像在一个安静的图书馆里，没有什么打扰。

像在医院里用的一些专业设备通信，几乎没什么杂音干扰，这可多亏了恒参信道呀！
5. 恒参信道的带宽足够宽呢，这好比是一条宽阔的高速公路，可以同时让很多车辆快速通过。

想想我们下载大文件时的快速流畅，这不就是带宽宽的好处嘛！
6. 还有啊，恒参信道的相移特性很稳定呢！就好像时针走的轨迹总是那么规律。

在一些需要精准相位控制的场合，恒参信道就能大显身手啦！
总之，恒参信道有着这些让人赞叹不已的特点，在我们的生活中可发挥了大作用呀！。

恒参信道中相位条件

恒参信道中相位条件《恒参信道中相位条件》我有个朋友叫小甲，他呀，在一个通信公司上班。

有一回呀，他们公司接手了一个挺复杂的通信项目，这个项目就是要在那些恒参信道里捣鼓些东西。

那天小甲就跑来跟我抱怨呢，说什么恒参信道里的相位条件搞得他头都大了。

我还打趣他，说：“你这个通信小达人，还有被难住的时候呀？”他白了我一眼说：“你可不知道，这恒参信道里的相位条件可不像你想的那么简单。

”就这么着，我就对这恒参信道中的相位条件来了兴趣，今天就和大家说说这事儿。

那先得知道什么是恒参信道。

恒参信道啊，简单说就是那些传输特性相对恒定或者变化极缓慢的信道。

就像咱们平时用的那种有线电话线路，信号在那里面传输的时候，信道的特性就比较稳定。

那在这样的信道里，相位条件可重要了。

相位条件呢，在恒参信道里就像是一个很精准的指挥官。

它指挥着信号的各个部分怎么协调工作。

在这个信道里传输信号的时候，比如说正弦信号吧，它的相位就不能随便乱变。

就好像一群士兵在行军，相位就是他们的步伐节奏，要是乱了，整个队伍就乱套了。

从数学式上来看，假如有一个信号表达式是\(A\sin(\omega t +\varphi)\)，这里面的\(\varphi\) 就是相位。

在恒参信道里，这个相位要保持一种稳定的规则。

假设存在多个信号叠加的情况，那每个信号之间的相对相位就得保持一定。

如果相位差异大了，叠加后的信号就会变成一团糟。

我拿小甲给我说的一个例子来讲。

他们在做一种多路信号传输的测试，其中两路信号本来该好好地叠加增强信号质量的。

可是就因为恒参信道中的某个小干扰破坏了相位条件，这两路信号就开始打架了。

在示波器上看，那信号的波形就歪七扭八的，完全不是他们期待的那样。

小甲就和他同事开始找原因，他们发现啊，是信道里的一个小元件有点小毛病，影响了相位的稳定性。

这时候我就问小甲：“那你们怎么解决这个相位条件出问题的情况啊？”小甲说：“那可得费点功夫啦。

我们得精确地调整每个信号源的初始相位，让它们满足信道里的相位规则。

理想恒参信道的条件

理想恒参信道的条件我觉得理想恒参信道这东西啊，就像是那世外桃源一样，得有些特定的条件才能成。

咱先说这信道的传输特性吧，那得是恒定不变的。

就好比我走在路上，看到前面有个老头，每天都在同一个时间、同一个地点、以同样的速度走路，稳稳当当的，就像信道的传输特性一样。

这老头啊，瘦瘦小小的，脸皱巴巴的像个核桃，眼睛却贼亮。

他走路的时候背挺得直直的，手里还总拿着个旧烟斗，时不时抽一口，那烟就慢悠悠地飘出来，就像信道里稳定传输的信号一样。

从幅度频率特性上来说呢，得是平坦的。

这就像我老家那片麦田，一眼望去平平坦坦的，没有个坑洼。

我小时候啊，在那麦田里跑，风一吹麦浪就一层一层地晃，那高度都差不多，不会突然这儿高那儿低的。

这就跟信道的幅度频率特性一样，要是不平坦了，那信号就像我在那坑洼地里走路，磕磕绊绊的，肯定不好使。

还有相频特性，它得是线性的。

我有个朋友，做木匠活的，他那手艺可好了。

他做桌子腿的时候，就跟这相频特性似的，那线条直直的，规规矩矩的。

他在那小木工房里，周围全是木屑，阳光从窗户缝里射进来，照得那些木屑像星星似的。

他就眯着眼，拿着工具，一点一点地把那桌腿做得笔直。

要是相频特性不是线性的，那就像那桌腿弯弯曲曲的，桌子根本就立不稳当。

这理想恒参信道的噪声得是加性的。

这让我想起我在集市上的时候，周围人来人往，吵吵闹闹的。

那些嘈杂的声音就像噪声，但是这个噪声要是加性的呢，就好像是在原本平静的水面上，额外加上了一些小涟漪。

你还能分得清原来的水纹和后来加的小波动。

要是不是加性的，那就乱套了，就像集市上突然来了一群马，把整个秩序都给搅乱了。

我就觉得啊，这理想恒参信道的这些条件，就像是生活里的一些规矩一样。

每一个条件都有它的道理，少了哪一个都不行。

就像我们做人做事，得有个稳定的态度，得有平坦的心境，得有线性的逻辑，还得能分得清额外的干扰。

这样啊，才能顺顺利利的，就像那理想恒参信道能好好地传输信号一样。

恒参信道及其特性

模块2 恒参信道及其特性（ZY3200102002）【模块描述】本模块介绍了恒参信道及其特性，包含几种恒参信道及其特性、均衡的基本概念。

通过概念介绍、图形讲解，掌握恒参信道的特性及其对信号传输的影响。

【正文】恒参信道是指由电缆、光导纤维、人造卫星、中长波地波传播、超短波及微波视距传播等传输媒质构成的信道。

一、有线电信道1．对称电缆对称电缆是指在同一保护套内有许多对相互绝缘的双导线的传输媒质。

导线材料主要是铜或铝，直径为0.4～1.4mm 。

为了减小各线对之间的干扰，每一对线都拧成扭绞状。

对称电缆的传输损耗相对较大但其传输特性比较稳定。

2．同轴电缆如图ZY3200102002-1所示。

同轴电缆由同轴的两个导体构成，外导体是一个圆柱形的空管，在可弯曲的同轴电缆中，它可以由金属丝编织而成。

内导体是金属线。

它们之间填充着塑料或空气等介质。

图ZY3200102002-1同轴电缆的基本结构二、光纤信道光纤信道是以光导纤维（简称光纤）为传输媒质、以光波为载波的信道。

它能够实现大容量的传输。

光纤具有损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可弯曲半径小、不怕腐蚀以及不受电磁干扰等优点。

三、无线电视距中继无线电视距中继是指工作频率在超短波和微波波段时，电磁波基本上是沿视线传播，通信距离依靠中继方式延伸的无线电电路。

相邻中继站之间的距离一般在40～50公里。

图ZY3200102002-2 无线电中继信道图ZY3200102002-5 卫星中继信道无线电中继信道的构成如图ZY3200102002-2所示。

它由终端站、中继站及各站间的电波传播路径构成。

具有传输容量大、发射功率小、通信稳定可靠等优点。

主要用于长途干线、移动通信网以及某些数据收集系统。

四、卫星中继信道保护层外导体绝缘层内导体卫星中继信道是无线电中继信道的一种特殊形式。

它是航天技术与通信技术相结合的产物。

卫星中继信道由通信卫星、地球站、上行线路及下行线路构成。

通信原理第章信道解析

H(X)
H (Y )
可见，在有噪声信道中，发送信息有 H ( X ) ，而收到只有 H(X)H(X/Y) 。
只有无噪声时，收到的信息量才是 H ( X ) 。即式中：
n
m n
P (x i)lo g 2P (x i) P (y j) P (x i/y j)lo g 2P (x i/y j)
t n
n
R (t)u i(t)co 0 [t si(t) ] u i(t)c[o 0 t si(t)]
i 1
i 1
ui (t)为经第i条路经接收的信号振幅
ti (t)第i条路经的传输时延 i (t) 0ti (t)
相对 0，于 ui(t)、 i(t)的变化要缓缓慢变的的多随，
将 R ( t ) 写成同相分量、正交分量及包络、相位的形式。
i 1
i 1j 1
n
m n
P (x i)lo g 2 P (x i) P (y j) P (x i/y j)lo g 2 P (x i/y j)
i 1
j 1 i 1
H(X)H(X/Y)
可见，收到的信息量是总比（）少。 H(X /Y) H ( X / Y ) 是传输过程中损失的信息
H (Y / X )
?: 什么情况下信道容量最大？ P ( x i ) =?
二进制信源的熵
设发送“1”的概率P(1) = ，则发送“0”的概率P(0) ＝ 1 -
当从0变到1时，信源的熵H()可以写成：
H () l2 o ( 1 g ) l2 o ( 1 g )
按照上式画出的曲线：
V0ejt0(1ejt)
为此，可以分成两部分：
V0 f(t)
延迟 t0

恒参信道及其对信号传输的影响【南京信息职业技术学院51224P】讲解

0
1 恒参信道 2 信号无失真传输条件 3 幅度－频率畸变 4 相位频率畸变 5 其他影响 6 减小畸变的方法
其他影响
• 非线性畸变、频率偏移及相位抖动
– 非线性畸变主要是由于信道中存在电子元器件，这些器件的非线性特性造成谐波失真，或产生寄生频率等造成谐波失真，也可能产生寄生频率等。
– 由于载波电话系统中接收端解调载波与发送端调制载波之间的频率有偏差，造成信道传输的信号之每一分量都可能产生的频率变化，这种频率变化称为频率偏移。
衰耗（dB）
k

0
幅度－频率畸变
• 实际中的信道不可能有这样理想的幅频特性。
– 典型音频电话信道的相对衰耗曲线
dB
30
20
10
1200
2400
3600 f(Hz)
幅度－频率畸变
• 一般数字信号是矩形波或升余弦波，具有丰富的频率成分，如果信道幅频特性不均匀，将使各频率受到不同的衰耗，从而使波形发生畸变
– 在数字信号传输中，将会引起相邻数字信号波形之间在时间上的相互重叠，造成码间串扰（码元之间相互串扰）。
• 为了减小幅度—频率畸变，在设计总的电话信道传输特性时，一般都要求把幅度—频率畸变控制在一个允许的范围内
– 改善电话信道中的滤波性能 – 通过一个线性补偿网络使衰耗特性曲线变得平坦——
均衡
恒参信道及其对信号传输的影响
小组成员：xxxxx
1 恒参信道 2 信号无失真传输条件 3 幅度－频率畸变 4 相位－频率畸变 5 其他影响 6 减小畸变的方法
恒参信道
• 恒参信道对信号传输的影响是固定的，或者随时间缓慢变化的，通常情况下，若在数字信号几个最长的符号时间内，信道特性基本不变，即可认为此信道为恒参信道。

常见的恒参信道

无线电视距中继
——超短波、微波
中继无线通信比电缆通信容量大性能稳定
卫星中继通信
特点：高35860km的卫星为同步卫星可实现18000km的联接理论上3个同步卫星可覆盖全球（除两极盲区外）同步卫星周期：23小时56分4.09秒速度：3.07km/s
直接中继 ——即光放大器
间接中继 — —解调为电信号后，经放大在再生，再调制到光载波上
光探测器解调器
基带处理
光调制器
光纤的内部结构
光缆结构单模光纤结构熔接机
光纤的种类
单模：只传一种光载波：特性好、制造困难
多模
光纤的特性：低损耗——可低于0.2dB/km；有色散现象（多模光纤才有）信号的群速度随频率或模式不同而产生的信号失真
常见的恒参信道
一、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
2．对称电缆
拧成扭绞状的电缆优点：比较稳定缺点：损耗较大
3．同轴电缆
优点：外导体接地、屏蔽干扰 LAN用基带：50Ω、93Ω CATV：75Ω
二、光纤信道
优点：损耗低频带宽不受电磁干扰传输中使用中继种类