信道特征

Caractéristique d'un canal(信道特征)通用通信系统图

一个信号经发射端编码/调制后，传入信道(存在噪声干扰)，由接收端解码/解调接收上图即信号的数字化过程(模拟信号输入->采样->量化->编码)

Echantillonnage(采样过程:模拟信号离散化过程)

由香农定理，采样频率必须大于原模拟信号频率最大值的2倍，才能复原原信号。

Quantification(量化过程)        --我们用n位编码表示来表示Sn

        --n越大，离散化程度越高，误码率越低

        --噪声功率Nq，我们用Sn/Nq表示信噪比SQNR如下图，正弦信号的信噪比有一个近似表示——SQNR (dB) = 6n + 1.8

几个重要名词概念的引入

    --Capacité C (bit/s ou bps) 信道容量        理论最大传输速率，看单位即是每秒传输位数

    --Débit D (bps) 数据传输速率、比特率        即真实的传输速率(D≤C)    --Bande passante W (Hz) 带宽

        发射机和接收机使用的带宽，允许传输的信号频率范围

    --Rapidité de modulation R (bauds ou “nombre d'impulsion par second”)

波特率、符号速率、码元速率、传码率

        个人理解是每秒传输符号个数，和使用的传输协议也有关，如果传输协议使用4位表示一个有效符号，在同样的信道上，其R是使用8位表示一个有效符号的协议的2倍    --Valence V 相数

        使用的协议所能表示的最大不同符号个数

所以为了表示V个状态(符号)，所使用的n位字节应该满足2^n

≥ V

信道的速率的计算

R即上面所提到的波特率符号改变的频率，单位是symbols/s，又或者Baud

n为该信道用几(n)位来表示一个符号(symbol)上面提到过2^n≥V，若2^n=V，则上述公式可简化为D=

奈奎斯特第一准则理想状况下(无噪声)，最高码元速率(波特率R)是信道带宽的两倍

因此信道容量的计算公式又可以转化为

奈奎斯特第一准则给了我们这样一个思考——我们是否可以通过提高相数V，即表示一个符号所需的位数来提高信道速率呢？答案很显然是否定的。原因在于，当我们增加相数的同时，噪声所造成的影响也越来越大。因为区分的状态(符号)越多，区分它们就会变得越困难，传输对噪声就越敏感。而且，不同的电平状态越多，其离散型也越差(会越来越趋向于模拟信号，类似微积分的思想)，其频谱范围也会广，会受限于带宽(Bande)。

解决上述问题——香农定理香农给出了相数V和信噪比S/N的关系

(S/N是信号与噪声的功率比)

因此信道容量的公式又可以转化为

+号表示其量的增加对其指向的物理量有增益作用

-号表示其量的增加对其指向的物理量有抑制作用

Taux d'erreur(taux d'erreur binaire，TEB; Bit Error Rate, BER)平均误码率

定义:错误比特位和传输的总比特位的比率，一般用负功率表示。比如10^-3，表示每传输1000位就有1位错误

Rapport Eb

/N0(每比特能量每噪声功率谱密度)Eb = Energie de signal / bit d'information 平均比特能量 (Joule/bit)

Eb = 信号能量/比特信息 即每位所携带的能量Eb = S/D(S-信号能量；D-数据传输速率)

N0:la densité spectrale de puissance du bruit 噪声功率谱密度(Watt/Hz)N0 = N/W(N-噪声能量；W-带宽)

TEB与Eb /N0成负相关！！