信息论-第3章+信道的数学数学模型及分类
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在一般的广义通信系统中,信道是很重要的一部分。
信道的任务是以信号方式传输信息和存储信息。
我们研究信道就是研究信道中能够传送或存储的最大信息量,即信道容量问题。
信源输出的是携带着信息的消息,而消息必须首先转换成能在信道中传输或存储的信号,然后通过信道传送到收信者。
并且认为噪声或干扰主要是从信道中引入,它使信号通过信道后产生错误和失真。
故信道的输入和输出信号之间一般不是确定的函数关系,而是统计依赖的关系。
只要知道了信道的输入信号、输出信号,以及它们之间的统计依赖关系,则信道的全部特性就确定了。
一、信道的分类根据信道用户的多少,可以分为:(1)两端(单用户)信道。
只是一个输入端和一个输出端的信道;(2)多端(多用户)信道。
它是在输入端或输出端至少有一端有两个以上的用户,并且还可以是双向通信的信道。
根据信道输入端和输出端的关联,可以分为:(1)无反馈信道。
信道输出端无信道反馈到输入端,即输出端对输入端信号无影响;(2)反馈信道。
信道输出端的信号反馈到输入端,影响输入端信号发生变化;根据信道的参数与时间的关系,信道又可分为:(1)固定参数信道。
信道的统计特性不随时间变化而改变;(2)时变参数信道。
信道的统计特性随时间变化而变化;根据输入和输出信号的特点,信道又分为:(1)离散信道。
它是指输入和输出的随机序列取值都是离散的信道;(2)连续信道。
输入输出的随机序列的数值均是连续的信道;(3)半离散半连续信道;(4)波形信道。
输入和输出信号都是时间上连续的随机信号。
在此,我们研究无反馈、固定参数的单用户离散信道。
二、离散信道的数学模型离散信道的数学模型一般如右图所示,输入和输出信道用随机矢量表示。
输入信号,输出信号。
每个随机变量和又分别取值于符号集和。
另外,图中条件概率描述了输入信号和输出信号之间的统计依赖关系,反映了信道的统计特性。
根据信道的统计特性即条件概率的不同,离散信道又可分成三种情况。
1、无干扰信道。
在一般的广义通信系统中,信道是很重要的一部分。
信道的任务是以信号方式传输信息和存储信息。
我们研究信道就是研究信道中能够传送或存储的最大信息量,即信道容量问题。
信源输出的是携带着信息的消息,而消息必须首先转换成能在信道中传输或存储的信号,然后通过信道传送到收信者。
并且认为噪声或干扰主要是从信道中引入,它使信号通过信道后产生错误和失真。
故信道的输入和输出信号之间一般不是确定的函数关系,而是统计依赖的关系。
只要知道了信道的输入信号、输出信号,以及它们之间的统计依赖关系,则信道的全部特性就确定了。
一、信道的分类根据信道用户的多少,可以分为:(1)两端(单用户)信道。
只是一个输入端和一个输出端的信道;(2)多端(多用户)信道。
它是在输入端或输出端至少有一端有两个以上的用户,并且还可以是双向通信的信道。
根据信道输入端和输出端的关联,可以分为:(1)无反馈信道。
信道输出端无信道反馈到输入端,即输出端对输入端信号无影响;(2)反馈信道。
信道输出端的信号反馈到输入端,影响输入端信号发生变化;根据信道的参数与时间的关系,信道又可分为:(1)固定参数信道。
信道的统计特性不随时间变化而改变;(2)时变参数信道。
信道的统计特性随时间变化而变化;根据输入和输出信号的特点,信道又分为:(1)离散信道。
它是指输入和输出的随机序列取值都是离散的信道;(2)连续信道。
输入输出的随机序列的数值均是连续的信道;(3)半离散半连续信道;(4)波形信道。
输入和输出信号都是时间上连续的随机信号。
在此,我们研究无反馈、固定参数的单用户离散信道。
二、离散信道的数学模型离散信道的数学模型一般如右图所示,输入和输出信道用随机矢量表示。
输入信号,输出信号。
每个随机变量和又分别取值于符号集和。
另外,图中条件概率描述了输入信号和输出信号之间的统计依赖关系,反映了信道的统计特性。
根据信道的统计特性即条件概率的不同,离散信道又可分成三种情况。
1、无干扰信道。