P(0/0) = 1 - P(1/0) P(1/1) = 1 - P(0/1)
通信原理信道
5
➢ 四进制
0
1
发 送 端2
3
0
1
接 收 2端
3
通信原理信道
6
3.3 无线信道
无线信道主要由无线电波和光波作为传输载体。
在光波中，红外线、激光是常用的信号载体，前 者广泛用于短距离通信，如电视、录像机、空调器等 家用电器使用的遥控装置；后者可用于建筑物之间的 局域网连接，因为它具有高带宽和定向性好的优势， 但是，由于受天气、热气流或热幅射等影响，使得它 的工作质量存在不稳定性。
通信原理信道
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通 信卫 星
电 离层 天 波传 播
地球 (a)
地—电 离 层 波 导传 播
电 离层
地球
外 大气 层及 行 星 际 空间 电波 传 播
视 距传 播 对 流层 散射 传 播 电 离层 散射 传 播
(b)
通信原理信道
14
无线电中继
图1.4.4 无线电中继
通信原理信道
15
静止卫星中继通信
第三章 信 道
3.1 信道的定义：
通俗地说，是指以传输媒介(质)为基础的信 号通路。
具体地说，信道是指由有线或无线电线路提 供的信号通路；
抽象地说，信道是指定的一段频带，它让信 号通过，同时又给信号以限制和损害。
信道的作用是传输信号。
通信原理信道
1
编码器 器 调 输出 制
器发 质媒 转 换
器收 转 换
频率：> 30 MHz
通信原理信道
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(5)散射传播。
这是利用对流层或电离层介质中的不均匀体或流 星余迹对无线电波的散射作用而进行的传播。利用散 射传播实现通信的方式目前主要是对流层散射通信， 其常用频段为0.2～5MHz，单跳距离可达100～500km。
电离层散射通信只能工作在较低频段30～60MHz， 单跳距离可达1000～2000km，但因传输频带窄，其应 用受到限制。
通信原理信道
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平流层中继通信
HAPS(High Altitude Platform Station)
通信原理信道
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蜂窝网
通信原理信道
移动 交换 中心
电话
交换
中心
18
3.4 有线信道
1)双绞线(TwistedPair)
通信原理信道
3
通常， f [ei(t) ] 可以表示为：k(t) ei(t)， 此时， eo(t) = k(t) ei(t) + n(t)
其中k(t)表示时变线性网络的特性 ，称为乘性干扰。 k(t) － 一个复杂的函数，反映信道的衰减、线性失真、
非线性失真、延迟 … 等。
最简单情况：k(t) = 常数，表示衰减。
由于无线电波传播距离远，能够穿过建筑物，而
且既可以全方向传播，也可以定向传播，因此绝大多
数无线通信都采用无线电波作为信号传输的载体。为
了合理、充分地利用无线电频率资源，根据频率高低
的不同(波长的不同)，人们将无线电波分为9个大波段。
因为不同频率(波长)电磁波的传播特性各异，所以其应
用场合也不尽相同。 通信原理信道
单跳最大距离：4000 km 频率：2 ～ 30 MHz
(3)地-电离层波导传播。
这是指电波在从地球表面至低电离层下缘之间的 球壳形空间(地-电离层波导)内的传播。长波、甚长波 在该波段内能以较小的衰减传播数千千米，且受电离 层扰动影响小，传播稳定通信，原理故信道可用于远距离通信。 10
(4)视距传播。
器解 调
译码器 输入
（调 制） 信 道
广义（编码）信道
通信原理信道
2
3.2 信道模型
•调制信道模型: 对于单“端对”信道
时变线性
ei(t)
网络
eo(t)
eo(t) = f [ei(t)] + n(t)
式中 ei(t) － 输入的已调信号； eo(t) － 输出信号； n(t) － 加性噪声，它与ei(t)相互独立。 f [ei(t) ] － 与输入有关的一个函数, 表示信理信道
8
无线电波的传播方式主要有地面波传播、天波传 播、地-电离层波导传播、视距传播、散射传播、外大 气层及行星际空间电波传播等几种。
(1)地面波传播。
地面波传播又称地表波传播或地波传播，即无线 电波沿地球表面传播。地面波在传播过程中，其场强 因大地吸收会衰减，频率愈高则衰减愈大；长波、中 波由于频率低，加上绕射能力强，因此利用这种传播 可以实现远距离通信。地波传播受季节、昼夜变化影 响小，信号传输比较稳定。
流星余迹持续时间短，但出现频繁，可用于建立 瞬间通信，常用通信频段为30～70MHz，单跳通信可 达2000km。实际的流星余迹通信除了利用散射传播外， 还可利用反射进行传播。
通信原理信道
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(6)外大气层及行星际空间电波传播。
这是以宇宙飞船，人造地球卫星或星体为对象， 在地-空，空-空之间进行的电波传播。卫星通信利用 的就是这种传播方式。其中，自由空间传输损耗达 200dB左右；此外还受对流层、电离层、地球磁场、宇 宙空间各种辐射和粒子的影响等等；大气吸收及降雨 衰减对10GHz以上的频段影响严重。上述传播方式示 意图如图所示。
当k(t) =常数，称为恒(定)参(量)信道 例如，同轴电缆
当k(t)常数，称为随(机)参(量)信道 例如，移动蜂窝网通信信道
通信原理信道
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•编码信道模型: ➢二进制信号、无记忆信道，
P(0/0)
0
0
P(0/1)
P(1/0)
1
1
P(1/1)
其中，P(0/0), P(1/1) － 正确转移概率 P(0/1), P(1/0) － 错误转移概率 转移概率 － 决定于编码信道的特性
频率：2MHz 以下
通信距离：可达数百～数千 km
通信原理信道
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(2)天波传播。
天波传播是利用电离层对电波的一次或多次反射 进行的远距离传播，是短波的主要传播方式。中波只 有在夜间才能以天波形式传播。天波传播存在着严重 的信号衰落现象。所谓电离层是大气中具有离子和自 由电子的导电层。
电离层高度：60 ～ 300 km
由发射天线辐射的电波像光线一样按直线传播， 直接传到接收点，这种传播方式称为直射波传播。另 外，还有由发射天线发射、经地面反射到达接收点的 传播方式，称为大地反射波传播。视距传播是这两种 传播方式的统称，在接收点所接收的电波一般是直射 波与大地反射波的合成。视距传播的距离一般为20～ 50km，主要用于超短波及微波通信。