无线信道
无线信道电磁波的频率——受天线尺寸限制地球大气层的结构
地球大气层的结构
- 对流层:地面上 0~10 km
- 平流层:约10 ～60 km
- 电离层:约60～400 km
电磁波的分类
-
地波
- 频率<2 MHz
- 发射天线
- 有绕射能力
- 距离:数百或数千千米
-
天波
- 频率:2~30 MHz
- 特点:被电离层反射
- 一次反射距离:<4000 km
- 寂静区:
-
视线传播:
\[h = \frac { D ^ { 2 } } { 8 r } \approx \frac { D ^ { 2 } } { 50 } \quad m
\]
式中,D为收发天线间距离(km)
- 增大视线传播距离的其他途径
- 中继通信:
- 卫星通信:静止卫星﹑移动卫星
- 平流层通信:
电离层对于传播的影响
大气层对于传播的影响
- 散射
- 吸收
- 散射传播
- 电离层散射
- 机理一由电离层不均匀性引起
- 频率一 30~60 MHz
- 距离一1000 km 以上
- 对流层散射
- 机理一由对流层不均匀性（湍流)引起
- 频率一100～4000 MHz
- 最大距离<600 km
- 流星余迹散射
- 高度80～120 km ,长度15～40 km
- 存留时间:小于1秒至几分钟
- 频率一 30～100 MHz
- 距离—1000 km以上
- 特点—低速存储﹑高速突发﹑断续传输
有线信道
- 明线
- 对称电缆
- 同轴电缆
- 光纤
- 结构
- 按折射率分类
- 按模式分类
- 多模光纤
- 单模光纤
信道的数学模型
信道模型的分类:
- 调制信道
- 编码信道
调制信道模型
\[e_{o}(t)=f\left[e_{i}(t)\right]+n(t)
\]
式中
ei (t)——信道输入端信号电压;
eo(t)——信道输出端的信号电压;
n(t)——噪声电压·
若设\(f [ e _ { i } ( t ) ] = k ( t ) e _ { i } ( t )\)
则\(e _ { o } ( t ) = k ( t ) e _ { i } ( t ) + n ( t )\)
编码信道模型
- 二进制编码信道简单模型一无记忆信道模型
P(0/0)和P(1/1) 一正确转移概率
P(1/0)和P(0/1)一错误转移概率
P(0/0)=1-P(1/0)
P(1/1)=1-P(0/1)
信道特性对信号传输的影响
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
- 线性系统中无失真条件:
- 振幅～频率特性:为水平直线时无失真
- 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\(\tau(\omega)=\frac{d \theta}{d \omega}\)
- 幅度失真: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
- 相位失真:相位～频率特性不良引起的
- 非线性失真∶
- 可能存在于恒参信道中
- 输入电压～输出电压关系是非线性的。
随参信道的影响
随参信道:又称时变信道，信道参数随时间而变。
- 随参信道举例:天波﹑地波﹑视距传播﹑散射传播..
- 随参信道的特性:
- 衰减随时间变化
- 时延随时间变化
- 多径效应:信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的长度(时延)和衰减都随时间而变，即存在多径传播现象。
多径传播现象
当发射信号为单频恒幅正弦波时，接收信号因多径效应变成包络起伏的窄带信号。
这种包络起伏称为快衰落——衰落周期和码元周期可以相比。
另外一种衰落:慢衰落——由传播条件引起的。
曲线的最大和最小值位置决定于两条路径的相对时延差\(\tau\)，而\(\tau\)是随时间变化的，所以对于给定频率的信号，信号的强度随时间而变，这种现象称为衰落现象由于这种衰落和频率有关，故常称其为频率选择性衰落
通信原理 第四章 信道
原文：https://www.cnblogs.com/ZHR-871837050/p/14503861.html
