有噪声和无噪声通道

信息处理 数字通信
2022-02-03 03:39:37

我试图低估无噪声和嘈杂通道中可实现的比特率。特别是,我想解决以下问题:

让一个真正的符号0xi<1被传送每1 毫秒通过以下渠道:

I:无噪声通道,使得输出yi=αxi在哪里 α是衰减。

II:嘈杂的频道,这样yi=xi+ni在哪里ni是噪音和|ni|<0.0000223.

(i) 通道可实现的比特率是多少I假设 α已知,(ii) 渠道I假设α未知 (iii) 渠道II.

速率以比特/秒为单位,因此我们需要找出每秒传输多少个符号以及每个符号需要多少个比特。我们每个人都在传输一个真实的符号1小姐。因此,我们正在传输1000符号/秒。现在对于第二部分,我不确定每个符号需要多少位。我怎么知道呢?

对于频道I,我知道在无噪声通道中,我们得到了无限的速率,但前提是我们知道α. 如果我们不这样做,我们会做什么?我们能得到它吗?如何?

对于频道II,可实现的比特率是否与容量相同?我们有一个噪声幅度的界限,我们可以看到|xi|<1, 因此SNR=|xi|2/|ni|2C=Blog2(1+SNR). 我不知道如何进行。

1个回答

在第一个频道中,您可以找到α>0通过首先传输一个值x>0接收方知道;然后,接收者可以找到α=r/x. 例如,如果x=0.5, 和r收到,然后α=r/0.5. 一旦你知道α,第二个符号允许您以无限速率传输。假设您要传输位序列b1b2b3. x=0.b1b2b3十进制,你就完成了。请注意,速率是无限的,因为您在两毫秒内传输了无限数量的位:

Rate=informationtime=.

对于第二个通道,请注意您不能使用该容量公式,因为它假设ni是高斯,这不是你的情况。相反,您可以通过定义一组幅度来以零错误概率传输x这样噪声就不会引入错误。作为起点,请考虑这种情况。你让x{0.25,0.75},并定义一个映射,以便将位零传输为x=0.25并且一个位被传输为x=0.75. 该系统具有零错误,因为接收器可以应用具有阈值的解码规则0.5. 在这种情况下,噪声不可能混淆接收器。

所以,你需要做的是弄清楚有多少不同的值可以x采取这样的噪音不会引入错误。这将引导您获得每个符号的比特容量。由于您知道符号率,因此您还可以找到以比特/秒为单位的容量。