第三章 信道模型和信道容量.ppt

Chapter 3信道模型和信道容量
信道模型和信道分类
1〉什么是信道?
信道是传送信息的载体——信号所通过的通道。
信息是抽象的,信道则是具体的。比如:二人对话,二人间的空气就是信道;打电话,电话线就是信道;看电视,听收音机,收、发间的空间就是信道。
2〉信道的作用
在信息系统中信道主要用于传输与存储信息,而在通信系统中则主要用于传输。
3〉研究信道的目的
在通信系统中研究信道,主要是为了描述、度量、分析不同类型信道,计算其容量,即极限传输能力,并分析其特性。。
信道分类
信道可以从不同角度加以分类:
根据用户多少分为:单用户信道、多用户信道
根据信道输入端和输出端的关联又可以分为:无反馈信道、反馈信道
根据信道参数与时间的关系:固定参数信道、时变参数信道
根据输入和输出信号的特点:
离散信道
连续信道
半离散或半连续信道
波形信道
离散信道
设离散信道的输入为一个随机变量X,相应的输出的随机变量为Y,如图所示:
规定一个离散信道应有三个参数:
输入符号集:X={a1,a2,….ar}
输出符号集:Y={b1,b2,….bs}
信道转移概率:P(Y/X)={p(b1/a1),p(b2/a1),…p(bs/ar),……
离散信道
P(Y/X)
X Y
离散信道分类:
无干扰信道
有干扰无记忆信道
有干扰有记忆信道
离散信道三种表达方式
概率空间描述
X={a1,a2,……ar}
P(Y/X)={p(bj/ai)} (i=1,2,……r; j=1,2,……s)
Y={b1,b2,……bs}
0≤p(bj/ai)≤1
转移矩阵描述
矩阵[P]称为转移矩阵或信道矩阵;表示为:
[P]=
b1
b2
…
bs
a1
p(b1/a1)
p(b2/a1)
…
p(bs/a1)
a2
p(b1/a2)
p(b2/a2)
…
p(bs/a2)
…
…
…
…
…
ar
p(b1/ar)
p(b2/ar)
…
p(bs/ar)
[P]矩阵为一个r×s矩阵,其每行元素之和等于1。
3。图示法描述
例:二元对称信道
1-p
1-p
p
p
1
1
0
0