《数字通信原理》第7章 信道

jH H e , , j tH t H t e 无 线 信 号 传 播 的 四 种 方 式 ：1. 自 由 空 间 或 视 距 传 播 。 意 味 着 的 发 送 端 和 接 收 端 之 间 存 在 着“ 干 净 ” 的 传 输 路 径 。 卫 星 通 信 就 是 一 种 视 距 通 信2. 反 射 。 电 磁 波 入 射 在 建 筑 物 、 山 脉 、 移 动 物 体 的 表 面 发 生 反射 。 在 地 面 的 无 线 通 信 系 统 中 ， 发 送 端 和 接 收 端 之 间 不 会 是视 距 传 播 ， 二 是 依 靠 发 射 和 衍 射3. 衍 射 或 绕 射 。 电 磁 波 经 过 建 筑 物 或 是 山 尖 ， 以 及 通 过 植 被 间的 缝 隙 时 发 生 的 现 象4. 折 射 。 从 一 种 媒 质 进 入 另 一 种 媒 质 。 电 离 层 通 信 中 存 在 。一 般 来 说 ， 接 收 端 收 到 的 信 号 是 经 过 前 三 种 方 式 传 播 而 来 的 cos ( )cos sincI c Q cs t t tx t t x t t I Qx t x t jx t Re cj ts t x t e cos sin Re cI c Q cj tr t y t t y t t n ty t e n t I Qy t y t jy t n t cos sincos sinsin coscj t I Q c cI c Q cI c Q cx t e x t jx t t j tx t t x t tj x t t x t t tP 10lg tP rPL dB P 10lg 0.001PP dBm P tP rPL PrP d tG rGtP24r t r tP GG Pd cf c f( ) ( ) ( ) ( ) ( )r t r p tP dB G dB G dB L dB P dB 2Re 4 cdjt r j tGGr t x t e e n td 4t rGGd 2 dje 21 4tP t rrPL GGP d 2 dB 10lg 10lg 4tP t r rPL GGP d 0tP rP dL KP d 0d 204K d 0d d P t rSL P P 2210lg 10lgexp2 10lg 2 10lgp pP PP SL SLSL E SLap SL 第 7章 传 输 信 道0tP rP dL KP d PSL 0PS P P PdL L SL K SLd 02 ( / )( , ) ( ) j f t x cr t x A x e 0 x x vt 0000 02 ( )0 2 2 (1 )0( ) ( )( ) x vtj f t cx vj f j f tc cr t A x vt eA x vt e e 0(1 )r vf f c 0D rf f f 0D v vf f c 0 cos cosD v vf f c DfDf900 Hzcf M 100kmv h45o 36300000 10 1900 10 3 cc mf 3100 10 60cos cos45 353.51 3 oD vf Hz 3 3900 10 353.6 896.465 10cf Hz 可 分 辨 径 不 可 分 辨 径 1 iN ji iih e 1Re i cN j j ti iir t x t e e n t 1, iN t j tL i iih t t e t 2 2 21Re ,Re , Re c ci cj f tL j f tLN t j t j f ti iir t h t x t eh t x t d et e x t t e 11 , 11s ss WR T WT 1sT W 0 1 max max ii N t t 1 max W , 1,2,.,i St T i N t , 1,2,.,ix t t x t i N t 则 有 窄 带 衰 落 信 道 ： 满 足 条 件 的 信 道 称 之 一 个 系 统 是 否 窄 带 衰 落 模 型 与 物 理 信 道 特 性 和 所 传 输 的 信 号特 性 这 两 个 因 素 有 关 示 例 ： 经 窄 带 衰 落 信 道 后 信 号 的 波 形 通 常 没 有 明 显 的 改 变 。 21 21Re Re i ci cN t j t j f ti iiN t j t j f tiir t t e x t t et e x t e 1max W 1 1 1( ; ) ( ) ( | )( )log ( ) ( ) ( | )log ( | )m n mj j i j i j ij i jI X Y H Y H Y XP y P y P x P y x P y x ( )max ( ; ) iP xC I X Y 0 ( )max ( ; )iB B P xC V C V I X Y ( )max ( ; )iP xC I X Y( ) ( )max ( ) ( | ) max ( ) log (1 )log(1 )1 log (1 )log(1 ) i ip x p xC H Y H Y X H Y ( ; ) ( ) ( | )( ) ( ) ( | )log ( | )I X Y H Y H Y XH Y p x p y x p y x dydx ( )max ; , ( )p xC I X Y p x ( , )X Y X n 2221 ( )( | ) exp 22 y xp y x 222( | ) ( ) ( | )log ( | )1 ( )( ) ( | )log exp 22H Y X p x p y x p y x dydxy xp x p y x dydx 2( , )N x 222 222 222 2 21 ( )( | )log exp 221 ( )( | )log ( | )log exp 221 loglog ( | )( )221 1 1log2 log log22 2 2 y xp y x dy y xp y x dy p y x dye p y x y x dye e 221 log2 ( )21 log22 e p x dxe 2( ; , ) ( ) ( | )1( ) log22I X Y p H Y H Y XH Y e 2(0, )xN 2(0, )yN 2221( ) exp 22 yy yp y 2221( ) exp 22 yy xp x Y X nP P P 2 2 2Y X n ( )( ) 2 2 222 2max ; , ( )max ( ) ( | )1 1log2 ( ) log22 21 1log 1 log 12 2p xp x XX XC I X Y p xH Y H Y Xe eP 0 ( ) 2 02 2 max ( ; )12 log 1 log 12 iP x XC BC B I X YP SB B N B 00 2 00 200 020 0lim lim log 1lim log 1log 1.44B B SN B SC B N BN BS SN S N BS SeN N 2 , si s s siH TT T T 1 2 Baud/Hz2 sfs s fRW WT T W cos 12 2 s sW T T cos 21 ( ) ( ) ( ) ( )1 ( ) ( ) ( )( ) 0 T R T RH G C GW H G GC W 升 余 弦 升 余 弦 ( ) ( ) ( )H T H 2 , si s s siH TT T T sT22 ( ) ( ) , 2ss s si sTiT T TT T TiH T 2 2 2 si is s si i iH H T TT T T 2 si T sT2 ( ) sjnTnnT e 1式( )2 2 2s sjnT jnTs s sn i sT T TT e d e diH T 2式 1( ) ( )2 s ssT jnTT n n sT n nh e d t nT ( ) ( )N i si Ne t t iT ( ) sN jiTii NE e ( ) ( ) ( ) ( )N i si Ny t x t e t x t iT 0 0 0( ) ( ) ( ) N Ns i s s i si N i Ny kT t x kT t iT x k i T t ,Nk i k i i k ik i i N k iy x x 1 0 11 0 11 12 1 0 1 21 1, 1, ,4 21 1, 1,4 231 1, 0, , 0,16 4 4k i k iix x xy xy y y y y 其 余 为 0 0 01 kkkD yy 2 220 01 kkk yy 0 0 01 kkkD xx 0 0 kkkD x 0 1N i ii Ny x 0 0 0 1N i ii Nix x 0 01 N i ii Ni x Nk i k ii Ny x 0 0 0 00 0 01 ( )N N Nk k i k i i i k i k ii N i N i Ni i iN N Nk i i k i k i k i k i i ki N i N i Ni i iy x x x x xx x x x x x x x 0 0 0 0 01 ( ) ( )N Nk i k i i k k i k i i kk i N k i Nk i k iD x x x x x x x xy