通信原理思考题目第5讲补充总结.doc

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1、v 总结：vv 香农公式告诉我们以下重要结论信道容量C随S/N增大而增大，当n00时C，即无干扰信道的容量为无穷大；信道容量C随着B的增大而增大，但不能无限增大，即当B时，C1.44（S/n0）；C一定时，B与(S/N)可以互换。v 理论意义香农公式给出了在有扰信道中无误传输信息的最大信息速率。人们不可能实现信息的无误传输，但是可以采用各种方法以尽可能小的错误概率传输香农公式的极限信息速率；香农公式指出在不同的信道环境下，可以采用不同的信号实现无差错传输v 信道（恒参信道信道的参数（特性）恒定不变的信道，称为恒参信道。恒参信道可以是线性的，也可以是非线性的。恒参，也就参数是时不变的）1信道容量

2、：信道可能传输的最大信息速率。v 2传输介质传输介质：通信系统中连接收发双方的物理通路，也是通信过程中消息传送的载体v (1)双绞线v 类型:屏蔽型（STP）和非屏蔽型(UTP) v 输入阻抗：100和150两种。用于传输模拟信号，每隔5Km6Km需要一级放大；用于传输数字信号每隔2Km3Km就要用转发器转发一次。用于远程中继线，最大传输距离为15Km.用于局域网，与集线器间的最大距离为100m。v (2)同轴电缆v 分类：视频（基带）电缆和射频（宽带）电缆。 基带同轴电缆：用于直接传输数字数据信号； 宽带同轴电缆：用于传输高频信号。 基带同轴电缆的传输距离几Km; 宽带同轴电缆的传输距离几十

3、Km。v 优点：外导体接地、屏蔽干扰, 屏蔽性优于双绞线。v LAN用基带：50、93v CATV：75(3) 光纤直径为50100m的、柔软的、能传导光波的介质，由玻璃和塑料构成，使用超高纯度石英玻璃制作的光纤具有最低的传输损耗。在折射率较高的单根光纤外面，再用折射率较低的包层包住，就可以构成一条光通道.外面再加一保护套，即构成一单芯光导纤维电缆单芯光缆光导纤维通过内部全反射来传输光信号v 分类:多模与单模。v 多模光纤：允许一束光沿纤芯反射传播.v 单模光纤：仅允许单一波长的光沿纤芯直线传播，在其中不产生反射。v 直径：单模小，多模大。v 利用光脉冲来代表数据1和0，无线电波的传播v 1)

4、 传播类型v 大气层分层：对流层和电离层。v 对流层距地面大约30英里。v 电离层对流层之上,太空以下，高于平常所说的大气层，该层充满电离子。v 传播方式：地表传播、对流层传播、电离层传播、视距传播和空间传播。v 地表传播 通过地表大气层传播，紧靠地面。呈曲线向各个方向传播.v 对流层传播 两种方式：一种直线传播，另一种是对流层反射。第一种方式视线范围。第二种方式覆盖距离远。v 电离层传播 无线电波由电离层反射回地面，传播距离远。v 视距传播 电磁波从一个天线传播到另一个天线，天线有方向性，二者相向。v 空间传播 利用卫星。卫星象一个高度极高的天线，覆盖范围大。v 2) 传播频率v 甚低频(V

5、LF) 表面波方式传播，通常通过大气，但有时也以海水作为介质。传播中衰减不大，对大气噪声敏感。用于长距离的无线导航和海底通信，频率范围：3kHz 30kHz。v 低频(LF) 也以表面波形式传播，用于无线电导航。频率范围：30kHz300kHz。v 中频(MF) 通过对流层传播，易被电离层吸收，覆盖范围与发射角度有关。用于无线电广播等，频率范围：300kHz3MHz。v 高频(HF) 通过电离层传播，被电离层反射。用于无线电业余通信、民用无线电、国际广播、军事通信等，频率范围：3MHz30MHz。v 甚高频(VHF) 视距传播。用于电视广播、调频广播、飞机通信导航等。频率范围：30MHz300

6、MHz 。v 超高频(UHF) 视距传播，用于电视广播、移动通信、微波通信等。频率范围：300MHz3GHz 。v 特高频(SHF) 视距或空间传播。用于地面微波通信、雷达、卫星通信等。频率范围：3GHz30GHz。 v 极高频(EHF) 空间传播。用于雷达、卫星及实验性通信等。频率范围：30GHz300GHz。v 无线传输目前主要采用三种传输技术：微波、红外线和激光。v 微波：频率范围通常是240GHz。频带宽，数据传输速率高。在无线局域网技术中得到了广泛应用。v 特点：直线传播。地面远距离传输，必须通过中继。v 卫星通信：利用微波频带。费用与通信距离无关、覆盖面积大、不受地理条件的限制、通

7、信带宽宽，是国际干线通信的主要手段。v 小卫星通信：中、低轨道卫星移动通信，陆地移动通信系统的补充和扩展，与地面公用通信网结合，可实现全球个人通信。v 红外和激光：直线传播。本章作业2.4，2.7，2.9，2.13【习题3-2】 黑白电视图像每帧含有3105个像素，每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输30帧图像。若信道输出S/N=30 dB，计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。vv 3.3某信源的符号集由A、B、C、D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16；信源以1000Bd速率传送信息。(1)求传送1小时的信息量；(2)求传送1小时可能达到的最大信息量。3.2解： 每个像素携带的平均信息量为H(x)=(log216) bit/符号=4 bit/符号一帧图像的平均信息量为I=(43105) bit=12105 bit每秒钟传输30帧图像时的信息速率为Rb=(1210530) bit/s=36 Mbit/s令Rb=C=Blog2（1+）得B=即传输该黑白电视图像所要求的最小带宽为3.61 MHz。3.3