通信原理(2): 信道模型及其特性影响噪声传播, 多径传输对系统容量的影响由香农公式计算

一、信道特性与功能解析

1. 信道：以传输媒质为基础的信号通道。

• 分类

  • 狭义信道：依据传输媒介划分，可分为有线（恒参信道）与无线（随参信道）两类。

  • 广义信道：涵盖调制信道与编码信道两种类型。

  • 信道的特性

    • 各类传输媒介具备差异化的特征，例如带宽、传输速率、覆盖距离以及所处环境等；
    • 不同的应用场景对信道的适配性也存在区别。

  • 信道的影响

    • 信道噪声 属于主动干扰，其性质为加性干扰；
    • 信道自身性能缺陷 所引发的干扰属于被动干扰，其形式为乘性干扰。

2. 电磁波的特性

• 低频 电磁波的传播主要局限于实体导电材料内部；而高频 电磁波则既可以在自由空间中传播，也能在导电体内进行传输。
  • 电磁波在自由空间中的传播速率与光速（3×108m/s）相等；
  • 描述电磁波特性的两个关键参数为频率f与波长λ，其关系表达式为：λ = c/f ；
  • 若希望实现电磁波的有效发射与接收，所采用的天线尺寸h应满足如下条件：h ≥ λ/10。
  • 随着频率的提升，对应的波长会相应缩短，从而使得所需天线的尺寸也随之减小。

3. 电磁波的传播方式

地波特