第一节 信道及其分类

信道知识点总结一、信道的定义与分类1. 信道的定义信道是信息传输的媒介，在通信系统中起到传输信息的作用。

它可以是电磁波、光波、声波等形式的媒介，用来传输信号或数据。

2. 信道的分类根据不同的标准，信道可以分为多种类型，常见的有以下几种：（1）按传输方式分类：有线信道和无线信道。

（2）按传输方向分类：单向信道和双向信道。

（3）按传输介质分类：光纤信道、微波信道、声波信道等。

二、信道的特性与参数1. 信道的特性信道的特性包括带宽、传输速率、传输距离、信噪比、误码率等。

- 带宽：信道能够传输的频率范围，带宽越大，传输速率越高。

- 传输速率：信道能够传输的数据量，通常以每秒传输的比特数表示。

- 传输距离：信道能够传输数据的最远距离。

- 信噪比：信号与噪声的比值，反映了信号传输的质量。

- 误码率：在传输过程中产生错误的比率。

2. 信道的参数信道的参数有很多，主要包括衰减、延迟、频谱容量、多径效应等。

- 衰减：信号在传输过程中逐渐减弱的现象。

- 延迟：信号在传输中所需要的时间。

- 频谱容量：信道传输数据的最大能力。

- 多径效应：信号在传输过程中遇到多条路径，产生干扰和衰减。

三、信道传输技术1. 信道编码信道编码是指在信息传输过程中为了提高信道传输质量而对信息进行编码的过程。

常见的信道编码方式包括奇偶校验码、循环冗余校验码、汉明码、卷积码等。

2. 调制与解调调制是指将数字信号转换成模拟信号的过程，解调是指将模拟信号转换成数字信号的过程。

调制技术有幅度调制、频率调制、相位调制等。

3. 多路复用多路复用是指将多个信号通过同一信道传输的技术，包括频分复用、时分复用、码分复用等。

4. 故障检测与纠正在信道传输中，常常会出现传输错误的情况，故障检测与纠正技术可以帮助我们发现和纠正传输错误，提高传输可靠性。

四、信道建模与传输性能分析1. 信道建模信道建模是指对信道进行描述和抽象，以便对信道进行分析和仿真。

常用的信道建模方式包括概率模型、时域模型、频域模型等。

信道分类及其特点根据通信的概念，信号必须依靠传输介质传输，所以传输介质被定义为狭义信道。

另一方面，信号还必须经过很多设备(发送机、接收机、调制器、解调器、放大器等)进行各种处理，这些设备显然也是信号经过的途径，因此，把传输介质(狭义信道)和信号必须经过的各种通信设备统称为广义信道。

我们这里研究的是狭义上的信道，即信号的传输介质。

信道可分为两大类：一类是电磁波的空间传播渠道，如短波信道、超短波信道、微波信道、光波信道等；它们具有各种传播特性的自由空间，习惯上称为无线信道；另一类是电磁波的导引传播渠道。

如明线信道、电缆信道、波导信道、光纤信道等。

它们具有各种传输能力的导引体，习惯上就称为有线信道。

一、有线信道：1、架空明线，即在电线杆上架设的互相平行而绝缘的裸线，它是一种在20世纪初就已经大量使用的通信介质。

架空明线安装简单，传输损耗比电缆低，但通信质量差，受气候环境等影响较大并且对外界噪声干扰比较敏感，因此，在发达国家中早已被淘汰，在许多发展中国家中也已基本停止了架设，但目前在我国一些农村和边远地区受条件限制的地方仍有不少架空明线在工作着2、双绞线电缆(TP)：将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。

双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。

目前市面上出售的UTP分为3类，4类，5类和超5类四种：3类：传输速率支持10Mbps，外层保护胶皮较薄，皮上注有“cat3”4类：网络中不常用5类（超5类）：传输速率支持100Mbps或10Mbps，外层保护胶皮较厚，皮上注有“cat5”超5类双绞线在传送信号时比普通5类双绞线的衰减更小，抗干扰能力更强，在100M网络中，受干扰程度只有普通5类线的1/4，目前较少应用。

STP分为3类和5类两种，STP的内部与UTP相同，外包铝箔，抗干扰能力强、传输速率高但价格昂贵。

第三章信道任何一个通信系统从大的方向均可视为由发送端、信道、接收端三大部分组成。

因此信道是通信系统不可缺少的组成部分。

信道的特性好坏直接影响到系统的总特性。

3.1 信道定义与分类为了研究的需要，将有关转换设备一并划入狭义信道，称为广义信道。

广义信道：除传输媒质外，还包括有关发送设备、接收设备、天线、Modem 等。

见图3—1 樊书P343.2 信道数学模型一、调制信道模型在具有调制解调过程的任何一种通信方式中，已调信号离开调制器便进入调制信道，对于Modem而言，通常可以不管调制信号包括什么样的转换器，也不管选用了什么样的传输媒质，以及发生了怎样的传输过程，研究的着眼点只关心已调信号通过调制信道的最终结果，即只关心调制信道输入/输出信号的关系。

因此把调制信道概括成一个模型是可能的。

通过对调制信道进行大量考察之后，发现有如下主要特性：①有一对（或多对）输入端，则必然有一对（或多对）输出端；② 绝大多数的信道都是线性的，满足叠加定理； ③ 信号通过信道有迟延时间； ④ 信号通过信道有损耗；⑤ 无信号输入信道时，仍有（可能）一定的功率输出（噪声）。

由此看来，可用一个二端对（或多端对）的时变线性网络去代替调制信道，这个网络称作调制信道模型（图示）。

对于二端对网络: ()()[]()t n t e f t e i +=0()~t e i 输入的已调信号，()~t e 0 信道输出波形，()~t n 信道噪声（干扰）（加性干扰）;()[]t e f i ～ 表示信道对信号的影响（变换）的某种函数关系。

寻找到这种函数关系是()()t e t k i ⋅ ()~t k 对()t e i 的一种乘性干扰。

可以写成：()()()()t n t e t k t e i +=0如果了解()()t n t k 、的特性，信道对信号的特性就能搞清楚。

()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧→→无线信道用于信号随机快变化变参应看作随机过程作恒参信道对信号的影响有线信道缓慢固定恒参信道对信号影响乘性干扰t k t k t k , 二、编码信道编码信道对信号的影响是一种数字序列的变换，即把一种数字序列变成另一种数字序列。

数据通信中信道的概念及其分类
信道是指信息在传输过程中的传输媒介或路径，是连接发送方和接收方的物理或逻辑通路。

在数据通信中，信道用于将数据从一个地方传输到另一个地方，可以是通过有线或无线的方式进行传输。

信道可以根据不同的分类标准进行分类，如下所示：
1. 传输介质：根据传输介质的不同，信道可以分为有线信道和无线信道。

有线信道使用导线或光纤等物理介质进行数据传输，如以太网、电话线等；无线信道通过无线电波进行数据传输，如无线局域网、蓝牙、卫星通信等。

2. 信道用途：根据信道的用途和传输内容的不同，信道可以分为数据信道和控制信道。

数据信道主要用于传输数据信息，如文件、图像、音频、视频等；控制信道用于传输控制信息，如控制命令、错误检测与修正等。

3. 传输方式：根据数据的传输方式的不同，信道可以分为单向信道和双向信道。

单向信道只能在一个方向上传输数据，常见的例如广播电视；双向信道可以在两个方向上传输数据，如电话通信。

4. 信道性质：根据信道的性质和传输特点的不同，信道可以分为基带信道和带通信道。

基带信道传输的是来自发送方的基带信号，没有进行频带转换；带通信道传输的是进行了调制和解调的信号，通常在一个特定的频带内进行传输。

5. 多路复用方式：根据多路复用方式的不同，信道可以分为频分复用信道、时分复用信道和码分复用信道。

频分复用信道将不同的信号分配到不同的频率带宽上进行传输；时分复用信道将不同的信号分配到不同的时间片段上进行传输；码分复用信道将不同的信号用不同的编码进行传输。

这些是信道的一些常见分类，不同的分类方式可以根据具体需求选择合适的信道。