离散信道
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第四章离散信道及其容量首先让我们来介绍信道的定义:信道是信息传输的媒介或者通道,它有输入端与输出端,其中输入端输入信息,而输出端输出信息。
下面我们要根据信道传输的信息的特点与信道的输入端与输出端的特点来对信道进行分类:1:信息可分为离散与连续两种,根据信息的这一特点,可以把信道分为:)a离散信道:输入与输出的信息都是离散的信道。
)b连续信道:输入与输出的信息都是连续的信道。
)c半连续信道:输入端信息与输出端信息中有且仅有一端是连续信息的信道。
2:输入端与输出端均既可以只有一个接口,也可以有多个接口,根据信道的这一特点,我们可以把信道分为:)a多元接入信道:多个输入端的信息在一个输出端输出的信道(如卫星通信系统可以同时接收多个地面站的信息)。
)b广播信道:把一个输入端的信息在多个输出端输出的信道(如卫星可以同时把信息发送给多个地面站)。
一般我们把一个信源或者一个信宿称为一个用户,如果整个信道中有三个或三个以上的用户,我们称该信道为多端信道(多用户信道),这样多元接入信道与广播信道都称为多端信道。
而只有一个信源与信宿的信道称为两端信道(两用户信道)。
要注意的是即使信息在传输的过程中没有受到干扰,输出的信息也并不一定与输入的信息是完全一样的(从这个角度来讲,信道不仅具有传输信息的功能,还具有信息转换的功能,如正在研究能在大型会议上使用的中英文翻译器可看作这样的一个信道)。
现在我们具体来研究信道(我们在这里主要考虑的是只有一个输入端与一个输出端的离散信道,而且我们不考虑信息的转换功能):首先我们要提出一个问题:我们应该从哪个角度来研究信道?我们不会从一个信道单位时间内传输多少个二元码(或别的码)这个角度来研究信道,因为这取决于信道的硬件。
那么我们应该从哪个角度来考虑信道呢?我们知道信息在信道中传输的时候是有可能发生传输错误的,而这会影响信息的传输速度。
举个例子说明:设信道传输的不同符号只有两个:0与1,信道在传输0与1的时候错误概率均为01.0,为了降低传输的错误概率到可以忽视不计,我们就需要在信道传输前在信息中加一些重复码,这样肯定会在降低错误概率的同时降低了传输的速度。
离散信道的现实应用例子
离散信道是指在通信中,信息的传输是以离散化的方式进行的信道。
离散信道的应用十分广泛,以下是几个现实中的应用例子:
1. 数字电视:数字电视信号采用的是离散信道传输技术。
在数字电视中,信号的传输以二进制的形式进行。
在传输过程中,由于信道的噪声等原因,会导致信号的失真,为了保证传输的质量,数字电视采用了纠错码等技术。
2. 无线通信:在无线通信中,信号的传输也采用了离散信道技术。
由于无线信道的复杂性,信号在传输过程中会受到干扰和衰落等影响,为了保证通信的质量,无线通信采用了多种技术,如编码、调制等。
3. 数字音频:数字音频采用的是PCM(脉冲编码调制)技术。
在PCM中,音频信号被离散化成多个样本,每个样本表示音频信号在特定时间点的幅度。
在传输过程中,由于信道的噪声等原因,会导致样本的失真,为了保证传输的质量,数字音频采用了纠错码等技术。
4. 数字图像:数字图像采用的是离散化的像素表示技术。
在传输过程中,由于信道的噪声等原因,会导致像素的失真,为了保证传输的质量,数字图像采用了压缩和纠错码等技术。
总之,离散信道在现实生活中有着广泛的应用,从数字电视到无线通信,从数字音频到数字图像,离散信道都扮演着十分重要的角色。
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离散信道的现实应用例子
离散信道是通信系统中常用的一种信道,它可以将连续的信号转换为离散的信号,然后再进行传输和接收。
离散信道在现实应用中有很多例子,下面我们就来看看其中的一些。
1. 蓝牙通信:蓝牙通信是一种无线通信技术,它采用的是离散信道传输方式。
在蓝牙通信中,数据被分成多个小数据包进行传输,每个包都被编码成一串数字,在传输过程中经过调制、解调等处理,最终被接收端解码还原成原始数据。
2. 数字电视:数字电视是一种采用数字信号传输的电视系统,它的传输过程也是基于离散信道的。
数字电视信号经过编码、调制等处理,然后在离散信道中传输。
接收端再将接收的数字信号解码还原成原始的音视频信号。
3. 数字电话:数字电话是一种基于计算机网络的电话系统,它采用离散信道传输方式。
数字电话中的语音信号被数字化后,再经过调制、解调等处理,最终在离散信道中传输。
接收端再将接收的数字信号解码还原成原始的语音信号。
4. 无线局域网(WLAN):无线局域网也是一种采用离散信道传输的无线通信系统。
在WLAN中,数据被分成多个小数据包进行传输,每个包都被编码成一串数字,在传输过程中经过调制、解调等处理,最终被接收端解码还原成原始数据。
5. 移动通信:移动通信是一种基于无线通信技术的通信系统,它的传输过程也是基于离散信道的。
在移动通信中,语音和数据被分
成多个小数据包进行传输,在传输过程中经过调制、解调等处理,最终被接收端解码还原成原始的语音和数据。
以上就是离散信道的一些现实应用例子,离散信道在现代通信系统中扮演着非常重要的角色,它的应用范围非常广泛。
离散信道的现实应用例子
离散信道是通信领域中的一个重要概念,它是指在信息传输过程中,信息的传输是从一个离散的状态集合中进行的。
离散信道的实际应用非常广泛,下面我们来看一些例子。
1. 语音通信
在语音通信中,我们通常会将声音转化为数字信号,然后通过离散信道进行传输。
离散信道通常采用二进制编码,将数字信号编码为0和1的序列,然后通过电缆、无线电波等介质进行传输。
在传输过程中,由于存在信道噪声等干扰,可能会导致数字信号出现错误,这时我们需要采用纠错码等技术来保证信息的可靠传输。
2. 数字电视
数字电视信号也是通过离散信道进行传输的。
数字电视信号采用一些压缩算法将视频信号编码为数字信号,在传输过程中也需要采用纠错码等技术来确保信号的可靠传输。
同时,数字电视信号也需要进行加密,以保护用户的隐私。
3. 无线电通信
无线电通信中的信息传输也是通过离散信道进行的。
在无线电通信中,信道的干扰和衰减程度比有线通信更加严重,因此需要采用更加复杂的编码、调制等技术来提高传输的可靠性。
4. 数字水印
数字水印是一种将特定信息嵌入到数字媒体中的技术。
数字水印既可以用于版权保护,也可以用于防伪等领域。
数字水印的嵌入和提
取过程都需要采用离散信道编码和解码技术。
总之,离散信道的应用非常广泛,几乎涉及到了通信、媒体、安全等各个领域。
离散信道技术的不断发展和创新,为我们提供了更加可靠和高效的信息传输手段。
离散信道的现实应用例子离散信道是通信系统中十分重要的一部分,它可以被应用于许多不同的场合。
下面是一些离散信道的现实应用例子。
1.手机通信手机通信是离散信道最常见的应用之一。
当我们用手机打电话或者发短信时,通信的过程就是一种离散信道的应用。
手机信号的传输由手机和手机基站之间的无线电波实现,基站将这些信息转发到互联网上,然后到达接收方。
2.互联网互联网是另一个广泛应用离散信道的场合。
互联网上传输信息和数据的过程就是一个离散信道的过程。
对于互联网上的每个传输,数据都是离散的,需要进行编码和解码操作,以便在传输过程中避免数据的丢失或失真。
3.无线电通信无线电通信包括电视广播、收音机广播、卫星通讯等等。
传统上,无线电信号的传输是以模拟信号的方式进行的,但是现在大部分无线电通信都已经转变为数字化方式。
数字化的离散信道可以有效地减少传输误差和数据丢失。
4.计算机网络计算机网络在现代社会中扮演着至关重要的角色,它也是离散信道的重要应用。
在计算机网络中,数据被离散地从一个计算机传输到另一个计算机,这就需要使用离散信道来传输数据。
计算机网络通常使用TCP/IP协议,它将数据分割成小的数据包,并使用离散信道将这些数据包从一个计算机传输到另一个计算机。
5.多媒体通信多媒体通信包括音视频传输、图像传输、视频会议等等。
这些传输都需要使用离散信道来传输数据。
比如,视频会议需要将声音和图像分别传输到接收方,每个信道都需要完整的编码和解码过程,以确保传输质量。
总结离散信道是现代通信系统的重要组成部分,它们广泛应用于手机通信、互联网、无线电通信、计算机网络和多媒体通信等领域。
离散信道的应用使得现代通信更加高效和准确,为我们的日常生活和工作提供了很多便利。