信息论与编码：信道的定义和分类

Posted 2022-11-26

信道是任何一种通信系统中必不可少的组成部分。任何一个通信系统都可以视为由发送，信道与接收三部分组成。信道通常指以传输媒介为基础的信号通道。

信号在信道中传输，可能遇到的影响主要有信道加性噪声 、 信号幅度衰减和相位失真 、 信道特性的非线性 、带宽限制和多径失真等。

实际通信系统中，通过调整通信系统参数可以减小信道对信号失真的影响，但由于传输媒介的物理特性和实际通信系统中所采用的电子元器件的限制，使系统参数的调整范围受到限制，导致了在任何一通信系统中可靠的信息传输速率的大小是受限的。

信道可以分为：狭义信道和广义信道

狭义信道

仅指传输媒介，可分为 有线信道 和 无线信道 两类。

• 有线信道：包括架空明线、对称电缆、同轴电缆和光导纤维
• 无线信道：包括地波传播、短波电离层反射、超短波或微波无线电视距传输、卫星中继以及各种散射信道等。
• 按传输媒质的变化特性，狭义信道又可分为：

• 恒参信道 ：传输媒质性质稳定从而使得信道特性稳定。如，通常有线信道、卫星中继等。
• 随参信道 ：传输媒质性质的随机变化从而使得信道特性也随机变化。如，短波电离层反射、超短波、微波信道。

通信波段与常用传输媒质

广义信道

除了传输媒质外还包括相关的转换设备，如发送设备、接收设备、天线、调制解调器等等。这种范围扩大了的信道称为广义信道。

可分为： 调制信道 和 7编码信道

调制信道 ：从研究调制与解调的角度定义。其范围从调制器的输出端到解调器的输入端。

编码信道 ：从研究编码和解码的角度定义。其范围从编码器的输出端到解码器的输入端。广义信道一般分为：连续信道和离散信道

参考文献：

• 樊昌信, 曹丽娜 .通信原理(第7版) [M]．北京：国防工业出版社，2012.
• John G. Proakis .Communication systems engineering [M]．Upper Saddle River, N.J：Prentice Hall，2002.