衰减(Attenuation).ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,衰减(,Attenuation),发送器,P1 watts,P2 watts,db loss,衰减,10,log,10,(p2/p1)dB,强度,10,log,10,(p1/p2)dB,接收器,信号幅度的降低就称为信号衰减。,传输减损,信号变形失真,信号强度衰减,延迟失真(,Delay distortion),信号波形的畸变称为失真。,噪声(,Noise),噪声是实际通信系统中客观存在的干扰源。,噪声的度量,信噪比(,signal-to-noise ratio),R,S/N,=10log,10,(S/N),噪声的危害,其中：,S,为平均信号功率；,N,为噪声功率；,传输减损,传输的数据 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1,接收的数据 0 1,1,1 1 0 0,0,0 1,噪声,信号+噪声,Bit error,Bit error,被传信号所占频带的宽度。,以每秒多少个周期表示或赫兹,Hz。,数据速率(,data rate),指数据通信的速率，以每秒多少个二进制位表示(,bps)。,带宽(,bandwidth),传输媒体的带宽有限,数字信号具有无限带宽,媒体的选择取决于投资成本和被传信号的质量,信道容量,数据传输速率与带宽,传输前的信号,比特率：2,Kbps,以不同带宽传输后的信号,带宽:500Hz,带宽:2.5,KHz,带宽:4,KHz,信道容量,设一个波形的持继时间为,T，,则波特率,D,baud,=1/T,比特率与波特率,比特率,表示数据的传输速率，定义为单位时间内传送的比特数，单位为比特/秒(,bit/s),或简写为,bps。,波特率,表示信号速率，一般称为调制速率。定义为单位时间内所传输的波形个数。单位为波特(,baud)。,信道容量,(,b),用一个波形代表二个代码,3,2,1,0,-1,-2,-3,00,11,11,10,01,00,(,a),用一个波形代表一个代码,假设一个信号波形有,L,个电平，,如果信号波形的持续时间为,T，,则单位时间内传送的比特数为:,R,bit,=log,2,L/T=,D,baud,log,2,L,比特率与波特率,信道容量,S/N,为平均信噪比；,S,表示信号功率；,N,表示噪声功率；,W,为信道带宽；,C,为信道容量；,信道容量,指给定条件下信道上的数据传输率，单位为,bps。,香侬(,Shannon),定律,在信号平均功率有限的白噪声(指通信系统内部本身产生的噪声)信道中，信道的极限数据传输率(即信道容量)为,C=Wlog,2,(1+S/N),信道容量,模拟信道的信道容量,30=10,log,10,(S/N),S/N=1000,C=Wlog,2,(1+S/N),=3100*log,2,(1+1000),=30894bps,例如：考虑语音信道带宽为3100赫兹，信噪比为30分贝。,求：该信道的容量？,已知：,W3100Hz，R,S/N,=30dB,信道容量,平稳、对称、无记忆的二进制信道的数字模型。,0,1,0,1,q,q,Pe,Pe,离散无噪声的数字信道信道容量为：,C=2Wlog,2,L,数字信道的信道容量,W,为信道的带宽(,Hz),L,为代码采用的进制数,奈斯特(,Nyquist,),准则,发送,接收,信道容量,数据速率，噪声和错误率的关系,BC/W bps/Hz,其中：,C,为信道的容量,W,为信道的带宽,在给定噪声级上，高数据率将引起高出错率。,带宽的效率,信道容量,