离散信道论文(离散信道容量的物理意义)

1. 离散信道容量的物理意义

信道分为：分为调制信道和编码信道即数字信道和模拟信道数字信道所传输的信号是离散的模拟信道所传输的信号是连续的

2. 离散信道及其容量

离散信道是信道的一种类型，传输离散信源的信道称为离散信道。离散信道为P(Y}X),「IF7 X=(X,,XZ，…,XN)，Y一(YYZ，…,YN)，符号集A=仁al }aZ } ... }a]和B=仁bi,bz,...}b.]分别为信道的输人和输出信号集，亦称信道的人口和出口符号集，X和Y为随机矢量。每个随机变量X，和Y;分别取值于符号集A=[ai,az,"..}a]和B=仁bbz,"..}b.}.P(Y}X)为条件概率，它描述了输人信号和输出信号之间统计依赖关系，反映了信道的特性。

根据条件概率的不同，离散信道可分成三种情况:

1.无干扰(无噪)信道。

2.有干扰无记忆信道。

3.有干扰有记忆信道。

离散信道有如下几种概率:

1.输人和输出的符号的联合概率P (a;b;)。

2.信道传输概率P(b;}a,)，即发送为a;，通过信道传输接收到b，的概率。这描述了信道噪声特性。又称为前向概率。

3.先验概率P(a;).指接收到一个输人a‘以前的概率。

4.后验概率P(a; }b;).指接收到一个输出符号b，后的输人符号“的概率。

3. 离散信道容量公式怎么理解

信道分为：分为调制信道和编码信道

即数字信道和模拟信道

数字信道所传输的信号是离散的

模拟信道所传输的信号是连续的

4. 离散信道及其容量仿真设计实验

如果根据信道中传输的信号类型来分，则物理信道可分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输模拟信号,如调幅或调频波;数字信道直接传输二进制脉冲信号。

数字信道不能直接传输模拟信号，模拟信道也不能直接传输数字信号 。

不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输：模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal)，例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波)，或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示；数字数据则采用数字信号(Digital Signal)，例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1，用恒定的负电压表示二进制数0)，或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时，电磁波本身既是信号载体，同时作为传输介质；而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时，它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时，一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来，才能将信号从一个节点传到另一个节点。

普通电话线是针对语音通话而设计的模拟信道

要利用电话交换网实现计算机的数字脉冲信号的传输，就必须首先将数字脉冲信号转换成模拟信号。

在通信网的发展初期，所有的通信信道都是模拟信道。但由于数字技术的高速发展，数字信道可提供更高的通信服务质量，因此，过去建造的模拟信道正在被数字信道所代替。现在计算机通信所使用的通信信道在主干线路上已基本是数字信道。

不同类型的信道具有不同的特性和使用方式，模拟信道传输的是连续变化的、具有周期性的正弦波信号；而数字信道传输的是不连续的、离散的二进制脉冲信号（对称的方波波形）。模拟信号和数字信号之间可以相互转换：模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号，即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值，例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级，实用中常采取24位或30位编码；数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。

数字信道占用信道频带较宽。

一路模拟电话的频带为4kHz带宽，一路数字电话约占64kHz

5. 离散信道容量的一般计算方法

数据传输速率--每秒传输二进制信息的位数，单位为位/秒，记作bps或b/s。

计算公式: S=1/T log2N(bps) ⑴

式中 T为一个数字脉冲信号的宽度(全宽码)或重复周期(归零码)单位为秒；

N为一个码元所取的离散值个数。

通常 N=2K，K为二进制信息的位数，K=log2N。

N=2时，S=1/T，表示数据传输速率等于码元脉冲的重复频率。

2)信号传输速率--单位时间内通过信道传输的码元数，单位为波特，记作Baud。

计算公式: B=1/T (Baud) ⑵

式中 T为信号码元的宽度，单位为秒．

信号传输速率,也称码元速率、调制速率或波特率。

由⑴、⑵式得： S=B log2N (bps) ⑶

或 B=S/log2N (Baud) ⑷

log2=0.30102999566398，是自然对数，和数学里的log2一样

6. 离散信道容量的物理意义是什么

时分多路复用就是在一条信道的传输时间内，将若干路离散信号的脉冲序列，经过分组、压缩、循环排序，成为时间上互不重迭的多路信号一并传输的方式。

7. 离散信道容量的物理意义是

信道的数学模型用来表征实际物理信道的特性，主要包括调制信道和编码信道这两种广义信道的数学模型。

1.调制信道模型

调制信道是为研究调制与解调问题所建立的一种广义信道，是调制信道输入信号形式和已调信号通过调制信道后的最终结果。

2.编码信道模型

编码信道包括调制信道、调制器和解调器，它与调制信道模型有明显的不同，是一种数字信道或离散信道。编码信道输入是离散的时间信号，输出也是离散的时间信号，对信号的影响则是将输入数字序列变成另一种输出数字序列。由于信道噪声或其他因素的影响，将导致输出数字序列发生错误， 因此输入、输出数字序列之间的关系可以用一组转移概率来表征。

8. 离散信道容量的物理意义为

区别:

1、信道带宽 模拟信道： 模拟信道的带宽 W=f2-f1 其中f1是信道能够通过的最低频率，f2是信道能够通过的最高频率，两者都是由信道的物理特性决定的。数字信道： 数字信道是一种离散信道，它只能传送离散值的数字信号，信道的带宽决定了信道中能不失真的传输脉序列的最高速率。

2、信道带宽 模拟信道当组成信道的电路制成了，信道的带宽就决定了。为了是信号的传输的失真小些，信道要有足够的带宽。 数字信道一个数字脉冲称为一个码元，我们用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即单位时间内通过信道传输的码元个数。

3、信道带宽 模拟信道，带宽按照公式W=f2-f1 计算。信道容量，在特定约束下，给定信道从规定的源发送消息的能力的度量。通常是在采用适当的代码，且差错率在可接受范围的条件下，以所能达到的最大比特率来表示。

9. 离散信道的信道容量的物理意义

一、机房要求

（一）环境要求

由于振动会影响CT的图像质量，因此机房的位置需尽量远离停车场、公路、地铁、火车、水泵、大型电机等振动源，其振动要求参见表1。CT机房的室内温度要保持在22±2℃，相对湿度要保持在30%～60%，湿度变化率应小于5%/h，因此医院应该配备足够的空调、除湿机或加湿器等温度和湿度控制系统。并且还需要考虑设备和人体的散热问题。同时能谱CT的安装场地必须满足电气设备的正常工作环境，注意防鼠、防火、防热、防干、防水、防潮、防冻、防酸、防腐、防磁、防雷等环境问题。

（二）辐射防护要求

按照国家的辐射防护标准要求，医院提供的CT机房面积不应小于30m2。为保障医患人员的健康安全，CT机房的墙体、房顶、地面、门、铅玻璃等设施必须满足能谱CT的最大参考曝光条件，即140kv，715Ma。机房出入门的尺寸不小于宽1.3m、高2.1m，与之相邻的走廊宽度不得小于2.5m。能谱CT机房的推荐尺寸，见表2。

二、地面要求

扫描间内地面水平度要求为3048mm，距离范围内小于6mm；扫描间CT主机架自重1850Kg，扫描床自重568Kg，均用地脚螺栓固定于地面。扫描机架通过4个直径为64mm的圆垫与地面接触，每个圆垫对地面的最大集中荷载为4895N；医院还需做承重和受力分析，避免以后出现地面下沉的现象。如果CT扫描间下方有房间，医院则需确认是否需要采取必要措施确保楼板承重，并满足每一固定点静荷载与动荷载的要求。

三、电源要求

能谱CT的电源电压采用的是三相五线制，电压为380V，最大偏差不得超过±10%；频率是50Hz，最大偏差不得超过±3Hz，相间电压间的最大偏差不得超过最小相电压的2%。能谱CT的最大功率150KVA，连续功率25KVA，功率因数0.85；设备最大瞬间峰值电流为253A，连续电流为38A，推荐使用最小过电流保护器的额定电流为150A。

CT机供电系统必须采用变压器中性线接地的三相五线制TN系统。最好配置专用独立电源变压器，其功率应大于225KVA。电源变压器至CT机之间最好拉设专用独立电力电缆，同时不能在此电缆上接入其他大功率电感性负载。为保证电源内阻要求，变压器内阻要低于所要求的总内阻的一半，电缆线径须足够粗，其截面积视总长度而定，见表3。电缆线要埋入地底，因此电缆沟的尺寸应宽20cm、深15cm。电缆沟只供能谱CT专用，要求必须做到表面平整，防水防油，远离发射源，避免温度剧烈变化。同时扫描间和操作间必须预留直径至少15mm的电缆穿墙孔，以确保电缆的正常连接。

为了方便日后维修，机房的各个房间都应该配带地线的交流220V的电源插座若干。同时CT的电源系统须单独供电，与空调、洗片机、照明以及电源插座等用电分开。CT系统可采用专用独立的保护地，接地电阻不大于2Ω，且必须采用与供电电缆等截面的多股铜芯线。为了电气安全的需要，配电柜必须具备防开盖锁定的功能。

四、防电磁干扰要求

能谱CT必须置于静磁场1高斯、交变磁场0.01高斯以外的地方，扫描机架和控制台距离电源分配柜不得小于1m。为了避免强交流磁场影像设备的工作性能，设备不可布置于变压器、大容量配电柜、高压线、大功率电机等附近。

10. 离散信道容量实验报告

1、信道带宽 模拟信道： 模拟信道的带宽 W=f2-f1 其中f1是信道能够通过的最低频率，f2是信道能够通过的最高频率，两者都是由信道的物理特性决定的。数字信道： 数字信道是一种离散信道，它只能传送离散值的数字信号，信道的带宽决定了信道中能不失真的传输脉序列的最高速率。

2、信道带宽 模拟信道当组成信道的电路制成了，信道的带宽就决定了。为了是信号的传输的失真小些，信道要有足够的带宽。 数字信道一个数字脉冲称为一个码元，我们用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即单位时间内通过信道传输的码元个数。

3、信道带宽 模拟信道，带宽按照公式W=f2-f1 计算。信道容量，在特定约束下，给定信道从规定的源发送消息的能力的度量。通常是在采用适当的代码，且差错率在可接受范围的条件下，以所能达到的最大比特率来表示。

11. 离散信道容量定义

PCM是脉冲编码调制（Pulse Code Modulation）的缩写，是一种数模转换技术，常被用于音频信号的数字化处理。1.PCM是一种音频数字化处理技术。2.PCM在音频数字化处理中广泛应用，通过将模拟信号转换为数字信号，实现了音频信号的存储、传输和处理。其可以保证恢复原始音频信号、避免信号失真以及减小数据量等优点，因此是一种被广泛使用的音频数字处理格式。3.PCM依据量化字长不同，可以划分为8位、16位、24位、32位等多种类型，随着技术的发展，PCM被不断应用于音频采集、音频存储及音频处理等多个领域，是现代数字音频的基础之一。

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