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失真 - 信号的变化
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失真的一种现象#xff1a;码间…
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失真 - 信号的变化
影响信号失真的因素
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失真的一种现象码间串扰
奈氏准则
奈氏准则概念及使用条件: 奈氏准则相关例题:
奈氏准则的四条结论: 香农定理:
香农定理概念及使用条件
香农定理相关例题
香农定理的五条结论:
总结
Practice1
Practice2: 失真 - 信号的变化
影响信号失真的因素 噪声在信号传输过程中环境中存在的各种噪声如电磁干扰、热噪声等会导致信号失真。 频率衰减在信号传输过程中信号的频率会随着传输距离的增加而衰减导致信号失真。 时延失真在信号传输时由于信号传播速度的限制信号的到达时间可能会有一定的延迟导致信号失真。 非线性失真在信号传输过程中由于传输介质的非线性特性信号的波形可能会发生变形导致信号失真。 多径传播在无线通信中信号在传输过程中可能经过多条路径到达接收端不同路径的传播时间和衰减程度不同导致信号失真。 多普勒效应在移动通信中由于移动终端和基站之间的相对运动信号的频率会发生变化导致信号失真。 编码和解码误差在数字通信中编码和解码过程中可能发生误差导致信号失真。 传输介质的损耗传输介质如电缆、光纤等自身的损耗也会导致信号失真。
最重要的四个因素是: 码元传输速率,信号传输距离,噪声干扰 ,传输媒体质量前面三种影响因素是正向影响即码元传输速率越大影响失真的程度就越大而最后一种是反向影响即传输媒体质量越好影响失真的程度就越小。 失真的一种现象码间串扰 信号震动频率过低信号易衰减和损耗掉。
信号震动频率过高接收端难以识别信号波形易发生码间串扰。 信道带宽
最高频率和最低频率之差。 3300Hz - 300Hz 3000Hz 码间串扰
接收端收到的信号波形失去了码元间清晰界限的现象。(传输速率过快) 奈氏准则
定义
奈氏准则是1924年奈奎斯特推导出的准则是指在理想低通无噪声带宽受限【低于最高频率】条件 下为了避免码间串扰码元的传输速率的上限值 极限码元传输速率为 2W BaudW是信道带宽单位是Hz。只有奈氏准则和香农定理的公式中带宽的单位是Hz
M是指离散电平数目即共有几种码元 W是理想低通信道①的带宽,单位为赫(Hz);
Baud是波特,是码元传输速率的单位,1波特为每秒传送1个码元.
每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元. 奈氏准则概念及使用条件:
在理想低通无噪声带宽受限【低于最高频率】条件下
传输速率 2Wlog2V b/s
W:带宽
V码元个数 相位 X 振幅 奈氏准则相关例题:
例在无噪声的情况下若某通信链路的带宽为3KHz采用4个相位每个相位具有4种振幅的QAM调制技术则该通信链路的最大数据传输率是多少? 奈氏准则的四条结论:
在任何信道中码元传输的速率是有上限的。若传输速率超过此上限就会出现严重的码间串扰问题使接收端对码元的完全正确识别成为不可能。信道的频带越宽(即能通过的信号高频分量越多)就可以用更高的速率进行码元的有效传输。奈氏准则给出了码元传输速率的限制但并没有对信息传输速率给出限制。由于码元的传输速率受奈氏准则的制约所以要提高数据的传输速率就必须设法使每个码元能携带更多个比特的信息量这就需要采用多元制的调制方法。 香农定理:
香农定理概念及使用条件
定义
香农定律是关于信道容量的计算的一个经典定律可以说是信息论的基础。在高斯白噪声背景下的连续信道的容量. 噪声存在于所有的电子设备和通信信道中。由于噪声随机产生它的瞬时值有时会很大因此噪声会使接收端对码元的判决产生错误。
但是噪声的影响是相对的若信号较强那么噪声影响相对较小。因此信噪比就很重要。
信噪比(dB)信号的平均功率/噪声的平均功率常记为S/N并用分贝 (dB)作为度量单位
若题目给的条件信噪比含有单位---dB 则需要利用下面这个公式将它转换成(S/N)即: 有噪声带宽受限【低于最高频率】条件下 --- 用香农定理 香农定理相关例题
例电话系统的典型参数是信道带宽为3000Hz信噪比为30dB则该系统最大数据传输速率是多少? 香农定理的五条结论:
信道的带宽或信道中的信噪比越大则信息的极限传输速率就越高。对一定的传输带宽和一定的信噪比信息传输速率的上限就确定了。只要信息的传输速率低于信道的极限传输速率就一定能找到某种方法来实现无差错的传输。香农定理得出的为极限信息传输速率实际信道能达到的传输速率要比它低不少。从香农定理可以看出若信道带宽W或信噪比S/N没有上限(不可能)那么信道的极限信息传输速率也就没有上限. 总结 若条件里面即含数据传输的进制一个码元携带的bit信息量又含信噪比则两个准则都要计算一遍它的数据传输速率然后选择最小的那个数据传输速率才是实际可达到的最大值。
Practice1
二进制信号在信噪比为1023:1的4kHz信道上传输最大的数据速率可达到多少? Practice2
二进制信号在信噪比为127:1的4kHz信道上传输最大的数据速率可达到多少?
