《信道编码技术》PPT课件

例：某数字通信系统2s内传送3600个码元， 其码元速率为1800B。
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通信系统主要性能指标
❖ 码元宽度或码元周期TB 相邻两个码元发送的时间间隔
TB=1/RB ❖ 信息传输速率(Rb)
又叫信息速率，它表示单位时间(每秒)内传送
数据信息的比特数。其单位为比特/秒，记为bit/s，
或bps。
威斯康辛州
密歇根州 精选ppt美国超长波对潜通信系统16
信道
天波传播
❖ HF使用的主要传播方式； ❖ 主要特点：电离层随机扰动、多径效应。
电离层
single hop
Transmitter Earth
Receiver
精选Mppt ulti hop
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视距传播 ❖ 天线高度与传输 距离之间的关系
信道
b信频 息带 传宽 输 度 R 速 Bbb率 it/s/Hz
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通信系统主要性能指标
误码率
在传输过程中错误接收的码元数与传输的
总码元数之比。
Pe lNim传错输误的码总元码n数 N数
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误信率（误比特率）
在传输过程中错误接收的比特数与传输的
总比特数之比。
lim Pb
错误比特n数 b Nb传输的总比特 Nb数
对于二进制数字通信系统， Pb Pe
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信道
❖ 信道的定义：
以传输媒介为基础的信号通道
❖ 狭义信道的定义和分类：
仅指信号传输媒介的信道称为狭义信道；
分类：
❖无线信道
❖有线信道 ❖ 广义信道
包含有关的“转换器” ，如天线，调制器、
解调器等。
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信道
❖ 广义信道的分类 调制信道：从调制器的输出端到解调器的输入端 编码信道：从编码器的输出端到译码器的输入端
❖ 数字通信系统的性能指标 传输速率和频带利用率 传输速率可分为码元传输速率和信息传输速率两 种。
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通信系统主要性能指标
码元传输速率 (RB) 又叫符号速率，它表示单位时间(每秒)内
传输的码元(符号)的数目。其单位为波特，常 用B表示。简称波特率。
码元速率、数码率、传码率、波特率、波 形速率、调制速率。
第8章 信道编码技术
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通信系统的基本构成
信 号 源
信 源 编 码
信 道 编 码
载 波 调 制
信道
传输 通道
载信信显 波道源示 解解解装 调码码置
数字 声音
附加 数据
加性噪声 干扰、多径
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附加 数据
数字 声音
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通信系统主要性能指标
❖ 通信系统性能指标涉及要素
有效性：传输信息的速度，传输一定信息所占
A d1
h1
C
B
d2
h2
R
1arctan
(Rh1)2R2 R
1arctan2h 1/R2h 1/R
1 2
d1 R1 2h1R
d 2 R h 2 h 1 3 . 5 7h 2 h 1( k m )
平坦地面条件下，收发天线高度分别为
50m，则视线距离为精选5p0ptkm。
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对流层散射
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信道
❖ 短波电离层反射信道
短波电离层反射信道是利用地面发射的无线电 波在电离层，或电离层与地面之间的一次反射 或多次反射所形成的信道。
电离层离地面60～600km。当频率范围为3～ 30MHz（波长为10～100m）的短波（或称为高 频）无线电波射入电离层时，由于折射现象会 使电波发生反射，返回地面。
共200nm，约
第二传输窗口
30THz
第三传输 瑞利散射 窗口
红外吸收
损 耗 (dB/km)
0.2
紫外吸收
850
1300
1550
波长精(n选mppt)
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信道
❖ 无线信道
❖ 电磁波传播特性
影响电磁波传播的因素
❖大气：电离层、雨雪、空气粒子等
❖地面：良导体、地面弯曲等
地波传播
❖电磁波波长与电离层距离地面的高度相比拟， 形同波导；
资源（带宽和时间）；
可靠性：通信传输质量；
适应性：使用的环境条件；
经济性：系统的成本；
标准性；
维修性、工艺性、保密性。
❖ 从信息传输的角度看，有效性和可靠性是矛盾的
主要方面。
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通信系统主要性能指标
❖ 模拟通信系统的性能指标 有效性度量： ❖系统的频带利用率 可靠性指标： ❖接收端最终输出信噪比
信道
对流层散射区
Transmitter Earth
无线光传输 红外光、紫外光、激光
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Receiver
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信道 ❖ 微波中继信道
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❖ 卫星中继信道
信道
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信道
❖ 陆地移动信道 1）传播衰减：移动信道中自由空间传播损耗
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信道
2）反射波与散射波 移动信道的传播路径和平滑表面反射
狭义信道
有线或无线传输媒介
数字化 信源
编 码
器
调 制 器
发 转 换 器
传 输 媒 介
收 转 换 器
解 调 器
译 码
译码 输出
器
编码信道
调精选制pp信t 道
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信道
❖ 有线信道 1、对称电缆（双绞线）
对称电缆结构图
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信道
2、同轴电缆
同精轴选p电pt 缆结构图
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信道
3、光纤 光信号入
光纤外层 光纤内层
光纤传输原理 ❖全反射原理
光信号出
多模光纤（MMF）和单模光纤（SMF）
光源
❖LED（Light Emitted Dioxide）
❖激光
光纤中的色散
❖限制了光纤的无精选中ppt 继传输距离
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信道
光纤损耗谱特性
光纤带宽： 1300nm窗口约
2.5 第一传输窗口
OH离子 吸收峰
100nm， 1550nm窗口约 100nm，
❖ELF、VLF、LF、MF主要使用的传播方式
❖ELF具有一定的海水穿透能力。
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• 1969年，威斯康辛州建WTF台，十字型天线，各长22.5 公里，300A； • 1981年，密歇根州又建MTF台，天线各长45公里，150A； • 1986年，WTF/MTF台正式投入使用，共指挥161艘潜艇。
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信道
❖ 电离层反射示意图
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信道
❖ 多径形式示意图
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信道
❖ 调制信道的主要特性
绝大部分信道是线性的，即满足叠加原理； 信号通过信道需要经过一定的延时； 信道对信号有损耗（固定或时变损耗）； 有一对或多对输入端，必然有一对或多对输
❖ 信息传输速率与码元速率的关系：
若采用N进制传输，则信息速率与码元速率之
间的关系为: Rb=RB·log2N （b/s）
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通信系统主要性能指标
例：某数字通信系统在3s内输出3600个码元， 采用4进制传输，则信息速率为2400bps.
频带利用率
单位频带的传输速率
码频 元带 传宽 输 度 R 速 BBB 率/H z