1、第三章 离散信道及其信道容量 第一节 信道的数学模型及分类第二节 平均互信息第三节 平均互信息的特性第四节 信道容量及其一般计算方法第五节 离散无记忆扩展信道及其信道容量第六节 信源与信道的匹配第一节 信道的数学模型及分类1、信道的分类:根据信道用户的多少,可分为:( 1)单用户信道:只有一个输入端和一个输出端( 2)多用户信道:至少有一端有两个以上的用户,双向通信根据输入端和输出端的关联:( 1)无反馈信道( 2)有反馈信道第一节 信道的数学模型及分类根据信道参数与时间的关系:( 1)固定参数信道( 2)时变参数信道根据输入输出信号的特点( 1)离散信道( 2)连续信道( 3)半离散半连续信
2、道:( 4)波形信道以下我们只研究无反馈、固定参数的单用户离散信道。第一节 信道的数学模型及分类P(y/X)X Y根据这一模型,可对信道分类如下:设离散信道的输入为一个随机变量 X, 相应的输出的随机变量为 Y, 如图所示:规定一个离散信道应有三个参数:输入符号集: X=x1, x2, , 输出符号集: Y=y1, y2, , 信道转移概率: P(Y/X)=p(y1/x1),p(y2/x1),p( /x1),p(y1/ )p( / )2、离散信道的数学模型第一节 信道的数学模型及分类( 1)无干扰信道:输入信号与输出信号 有一一对应关系( 2)有干扰无记忆信道:输入与输出无一一对应关系, 输出
3、只与当前输入有关;( 3)有干扰有记忆信道:这是最一般的信道。第一节 信道的数学模型及分类3、单符号离散信道的数学模型单符号离散信道的输入变量为 X, 取值于输出变量为 Y, 取值于 。并有条件概率条件概率被称为信道的传递概率或转移概率。一般简单的单符号离散信道的数学模型可以用概率空间 X,p(y|x),Y来描述。X Y第一节 信道的数学模型及分类P=y1 y2ymx1 p(y1/x1) p(y2/x1)p(ym/x1)x2 p(y1/x2) p(y2/x2)p(ym/x2) xn p(y1/xn) p(y2/xn)p(ym/xn)表示成矩阵形式:第一节 信道的数学模型及分类例 1 二元对称信
4、道( BSC)X=0,1; Y=0,1; p(0/0)=p(1/1)=1-p; p(0/1)=p(1/0)=p;P=0 10 1-p p1 p 1-p0 1-p 0 pp1 1-p 1第一节 信道的数学模型及分类例 2 二元删除信道X=0,1; Y=0,2,1P= 0 2 10 1 pp01 0 p 1-p0 1-p 0 pp1 1-p 12P= y1 y2 ymx1 p(y1/x1) p(y2/x1) p(ym/x1)x2 p(y1/x2) p(y2/x2) p(ym/x2) xn p(y1/xn) p(y2/xn) p(ym/xn)由此可见,一般单符号离散信道的传递概率可以用矩阵表示第一节 信道的数学模型及分类