49
第二章 基本概念与基础知识

第二章 基本概念与基础知识 - USTCstaff.ustc.edu.cn/~wyzhou/chapter2 basic.pdf · 第二章 基本概念与 ... 频谱密度:信号的能量或功率在频域上的分布特性。

  • Upload
    others

  • View
    19

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

第二章 基本概念与基础知识

内容提要

信源(Information Source)

二进制与多进制

确定信号与随机信号

能量信号与功率信号

频谱密度

基带与带通

带宽问题

通信术语

信源(Information Source)

模拟:An analogue signal is defined as a physical time

varying quantity and is usually smooth and continuous,

e.g. acoustic pressure variation when speaking. The

performance of an analogue communications system is

often specified in terms of its fidelity or quality, hence

the term HIFI – HIgh FIdelity.

数字:A digital signal on the other hand is made up of

discrete symbols selected from a finite set, e.g. letters

from the alphabet or binary data. The performance of a

digital system is specified in terms of accuracy of

transmission e.g. Bit Error Rate (BER) and Symbol

Error Rate (SER).

二进制与多进制

二进制:

比特(bit),为0,1;信息(数据)速率的单位bps

多进制

码元或信元(symbol),为0,1,…,M-1;码元速率的单位:波特

(baud)

例如:当是四进制时,信元集合为{0,1,2,3},每个信元可以用二进制

表示成2bit,如0-00,1-01,2-10,3-11。当是M进制时(M一

般是2的n次方),包含了log2M个bit。

单位时间内传输一个二进制信元(即1个bit),数据传输速率就是

1bps;单位时间内传输一个M进制信元(相当于传输了log2M个bit),

信元速率为1baud,数据传输速率为log2M bps。

确定信号与随机信号

确定信号:可以用明确的数学公式表示出来,在任何时间

的值都是确定已知的;

随机信号:无法用一个明确的数学公式进行表示,在信号

实际发生前,值是不确定的。

通信系统中,需要处理的对象很多都是随机信号,因此

《概率论》和《随机过程》这两门课是通信信号处理的基

础,当然处理对象不同,还需要掌握其他知识,比如《矩

阵论》等。

能量信号与功率信号

电信号可以用瞬时功率p(t)表示,

p(t)=v2(t)/R p(t)=i2(t)R

其中v(t)和i(t)分别是流过电阻的电压和电流。

归一化后可统一表示成p(t)=x2(t)

在时间间隔(-T/2,T/2)内的能量为

平均功率为:

当且仅当信号在所有时间上的能量不为零且有限(0<Ex<∞)时,该

信号为能量信号;其中

当且仅当信号的平均功率不为零且有限(0<Px<∞)时,该信号为功

率信号;其中

/ 22

/ 2( )

TT

xT

E x t dt

T

T xx

EP

T

/ 22 2

/ 2lim ( ) ( )

T

xTT

E x t dt x t dt

/ 22

/ 2

1lim ( )

T

xTT

P x t dtT

很显然,能量信号的能量有限而平均功率为0,功率信号的

平均功率有限而能量无穷大。

我们一般将模拟信号归为功率信号,因为模拟波形的持续时

间为无限长,能量是无穷大的,不能用能量来描述该信号,

功率(能量传输速率)更有意义;

数字系统中,一般都是用码元间隔为Ts的波形来发送和接收

码元,每个码元的平均功率(在整个时间轴上取平均)为0,

所以功率不能用于描述数字信号。因此,对于数字信号应该

采用能在时间窗内度量信号的测度,即码元能量(功率在Ts

上的积分)更有意义。

一般来说,周期信号和随机信号是功率信号,非周期的确定

信号是能量信号。

频谱密度 频谱密度:信号的能量或功率在频域上的分布特性。

能量谱密度(ESD)

利用Parseval定理,信号x(t)在时域和频域的能量表达式为:

其中X(f)是x(t)的傅立叶变换,设 ,则 就是x(t)的能

量谱密度。

功率谱密度(PSD)

设x(t)是周期为T0的周期信号(功率信号),则在信号周期T0上的平均功

率为:

其中|cn|是周期信号傅立叶级数的复系数的幅值。

功率谱密度

22 ( ) ( )xE x t dt X f df

2( ) ( )x f X f ( )x f

0

0

/ 2 22

/ 20

1( )

T

x nT

n

P x t dt cT

2

0( ) ( )x n

n

G f c f nf

研究 和 的目的,主要为研究信号能量或功

率在频域内的分布规律,以便合理地选择信号的通频带,

对传输电路提出恰当的频带要求,尽量做到在信号不失

真或失真不大的条件下提高信噪比。

( )x f ( )xG f

1. Gx(f) ≥0,且为实数;

2. Gx(f)=Gx(-f),对实值x(t);

3. Gx(f) Rx( ),PSD与自相关函数是傅立叶变换对; ( )x xP G f df

4. ,归一化平均功率与PSD之间的关系。

Gx(f)的几个性质

基带与带通

理想输入脉冲x(t),其频谱为一个Sinc函数(或Sa函数)

,( ) 2 2

0,

m

T TV t

x t

others

( ) m

tx t V rect

T

sinsin ( )

tc t

t

/ 22

/ 2

sin( )( ) sin ( )

Tj ft

m m mT

fTX f V e dt V T V T c fT

fT

x(t)

tT/2-T/2

Vm

VmT

f

X(f)

0-1/T

1/T

基带信

号带宽

VmT

f

|X(f)|

0-1/T 1/T

基带信

号带宽

将基带信号与载波信号coswct相乘,就变为一个带通信号;

带通信

号带宽

|Xc(f)|

f

fc-fc fc+fmfc-fm

|X(f)|

fm-fm

f

基带信

号带宽

x(t)

cos2πfct

xc(t)=x(t)cos2πfct

fm=1/T

带宽(bandwidth)问题

带宽这个名词在通信中经常出现,实际中可能有两种不同含义的带宽:一

种是信号的带宽,这是由信号能量谱密度或功率谱密度在频域的分布规律

确定的,也是我们下面重点讨论的;另一种是信道的带宽,这是由传输电

路的传输特性决定的。因此,工作中要分清!

由于时-频关系,我们知道,带宽受限的信号,时域上是无限的;时域有限

的信号,带宽又是无限的。

从理论上讲,除极个别信号外,信号的频谱都是分布得无穷宽的。如前面

矩形脉冲的频谱。如果把凡是有信号频谱的范围都算带宽,那很多信号的

带宽都是无穷大,显然这样定义带宽是不合适的。一般信号虽然频谱很宽,

但绝大部分实用信号的主要能量(功率)都集中在某一个不太宽的频率范

围内,因此通常根据信号能量(功率)集中的情况,恰当地定义信号带宽。

在实际应用中,常用功率谱密度的带宽给随机信号分类,如基带随机信号、

带通随机信号等;此外,有些噪声也用功率谱密度进行分类,如白噪声、

有色噪声等。

3dB带宽(半功率带宽):Gx(f)的功率谱密度下降到峰值的一半,即

Gx(f1)=Gx(f2)=Gx(fc)/2 ,则f2-f1为信号的3dB带宽;

等效噪声带宽:高度为Gx(fc)、宽度为WN的噪声功率与功率谱密度为

Gx(f)的带通型噪声功率相等。带通型噪声的频谱具有一定的宽度,为了

分析噪声功率方便,通常用等效噪声带宽描述。

( )

( ) ( )

xxN

x c x c

G f dfPW

G f G f

谱 零 点 带

宽 : 主 瓣

宽度

常用分布函数 二项分布:如果随机变量取值只能是a、b两个值中的一个,设取a的概

率为p,取b的概率为q,在n个结果中,如果k个结果等于a,则其分布

函数为:

其均值、方差分布为

( ) (0 , 1)k n k

b

nP k p q k n p q

k

( ) , ( )E np D npq

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

0

0.5

1

Binomial Cumulative Distribution

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

0

0.5

1

Binomial Probability Density

均匀分布:如果随机变量在样本空间上均匀分布,取其中任何一个值

都是等概率的,则其分布的概率密度函数为:

其均值、方差分别为:

1,

( )

0,u

a bp b a

others

2( )( ) , ( )

2 12

a b b aE D

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

0

0.5

1

Continuous uniform cumulative distribution

0

0.5

1

Continuous uniform probability density

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

高斯分布:如果随机变量服从高斯分布,则随机变量在样本空间上

主要分布于其均值附近,越远离均值取值的可能性越小,其分布的

概率密度函数为:

其均值为u,方差为

2

2

1( ) exp

22

up

2

-6 -4 -2 0 2 4 6

0

0.5

1

Normal Cumulative Distribution

0

0.1

0.2

0.3Normal Probability Density

-6 -4 -2 0 2 4 6

分布:如果 服从高斯分布,那么 的平方所服从的分布被称为

分布。如果 的均值为0,则被称为中心 分布,如果 的均值不为0,

则被称为非中心 分布,其概率密度函数为:

其均值为n,方差为2n。

2

12 2

2

, 0( ) 2

2

0, 0

n

n

e

np

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0

0.5

1

Chi-square Cumulative Distribution

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-0.2

0

0.2

0.4

0.6Chi-square Probability Density

2

2 2

2

瑞利(Rayleigh)分布:如果随机变量等于两个中心 随机变量和的平方根,

即 ,则该随机变量的分布就是瑞利分布,其概率密度函数

为:

其均值、方差分布为:

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0

0.5

1

Rayleigh Cumulative Distribution

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-0.2

0

0.2

0.4Rayleigh Probability Density

2 2

1 2

2

2

22 , 0( )

0,R

ep

others

24( ) , ( )

2 2E D

莱斯(Rice)分布:如果随机变量等于两个非中心 随机变量和的平方根,

即 ,则该随机变量的分布就是瑞利分布,其概率密度函数为:

其均值、方差分布为:

其中I0( )是第一类修正Bessel函数, L1/2( )拉格朗日多项式。

2 2

1 2

2

2 2

2202 2

, 0( )

0,

v

R

ve I

p

others

2 2 22 2 2

1/ 2 1/ 22 2( ) , ( ) 2

2 2 2 2

v vE L D v L

具体可浏览http://en.wikipedia.org/wiki/Rice_distribution

1 0.25

CDF

PDF

噪声(Noise)

噪声是有害的,限制了信息传输速率(我们在后面的Shannon公式可以

看出);既有自然噪声(大气、太阳、宇宙等),也有人为噪声(点

火噪声、开关噪声等)。在系统中,想完全消除噪声是不可能的。

噪声是随机的,随机过程通常是按其概率分布和功率谱来进行分类的。

就概率分布而言,服从高斯分布的随机过程占有重要地位;就功率谱

特点来说,白噪声对通信理论是极为重要的。

如果随机过程n(t),它的功率谱密度均匀分布在整个频域,即

则称n(t)为白噪声,其中N0为常数,单位是W/Hz。

其自相关函数为 Rn () = F-1{Gn(f)} = (N0 /2 ) ()

实际系统中,真正的白噪声并不存在,只要噪声带宽比系统带宽大的

多,就可认为噪声是白的。

0 (W/Hz) ,2

n

NG f f

如果白噪声是服从高

斯分布的,称为高斯

白噪声。由自相关函

数可知,它在任意两

个不同时刻的取值,

不仅是互不相关的,

而且还是统计独立的。

白噪声的功率谱密度

0 / 2N

( )nG f

0f

白噪声的自相关函数

0 / 2N

)(nR

0

n

p(n)

2

2

2exp

2

1)(

nnp

1

5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 50

0.1

0.2

0.3

0.4

白噪声的概率分布

由于白噪声带宽无限,so平均功率也无限

当白噪声通过信道时,频带将受到限制,称为带限白噪声。下面讨论

信道是低通和带通的情况:

理想低通白噪声:通过理想矩形的低通信道后的白噪声。假设信道特

性为:

则信道输出的带限白噪声的功率谱(为

了表达方便,这里由原来的 f 换成 w )为:

自相关函数为:

1, | |( )

0,H

others

0 / 2, | |( )

0,n

NG

others

0 01 sin( )

2 2 2

j

n

N NR e d

( )nG

0 2N

0

0

( )nR 0

2

N

理想带通白噪声:通过理想矩形的带通信道后的白噪声,其功率谱为:

其中 为中心角频率,B为通带带宽。

自相关函数为:

0 0 0/ 2, | |( ) 2 2

0,n

B BN

G

others

( )nG

0

2

N

000

B

0 0

0 0

0 02 2

2 2

00

1 1( )

2 2 2 2

sin2

cos2 / 2

B B

j j

B Bn

N NR e d e d

B

N B

B

( )nR

0

2

N B

2

B

0

窄带高斯噪声:高斯白噪声通过以fc为中心频率的窄带系统时,

就形成窄带高斯噪声。所谓“窄带”系统,是指通带宽度

△f<<fc,且通带的中心频率fc>>0的系统。因此,窄带噪声的

功率谱局限在fc附近很窄的频率范围内。

窄带噪声一般表示为:

上式中,R(t)≥0为随机包络函数, 为随机相位函数,它们相

对于fc都是缓慢变化的。

( ) ( )cos[ ( ) ( )]cn t R t w t t

( )t

( ) ( )cos ( )cos ( ) ( )sin ( )sin ( )

( )cos ( ) ( )sin ( )

c c

c c s c

n t R t t t R t t t

n t t n t t

2 2

( ) ( )cos ( ), ( ) ( )sin ( )

( )( ) ( ) ( ), ( ) arctan

( )

c s

sc s

c

n t R t t n t R t t

n tR t n t n t t

n t

其中

信道

有线信道(同轴电缆、光纤、波导等)和无线信道

狭义信道和广义信道

狭义信道—指传输媒介,分为两类:

– 恒参信道-信道特性参数基本不变或变化很慢

– 变参信道-信道特性参数是随机快变的

广义信道—包括传输媒介和相关电路设备,分为

两类:

– 调制信道(连续信道,波形信道)-从调制器输出到解调器输入

– 编码信道(离散信道,数字信道)-从编码器输出到解码器输入

调制器编码器 发转换器 媒质 收转换器 解调器 解码器

调制信道

编码信道

调制信道 调制信道通常可分为三类:AWGN(加性高斯白噪声)信道、带限信道、

衰落信道。

AWGN信道的输出r(t)是输入信号s(t)与加性高斯白噪声n(t)叠加,即

r(t) = s(t) + n(t)

带限信道的输出r(t)是输入信号s(t)与线性带通滤波器c(t)的卷积,再与加

性高斯白噪声相加,即:

衰落信道的输出r(t)是输入信号s(t)与时变带通滤波器c( ,t)的卷积,再与

加性高斯白噪声n(t)的叠加,即:

可以看出:(1)AWGN是所有信道环境下都存在的;(2)这三类信道存

在递进关系,AWGN信道没有限定信道带宽,带限信道限定信道带宽,

衰落信道不仅限定信道带宽,而且信道是时变的。

( ) ( ) ( ) ( )r t c s t d n t

( ) ( , ) ( ) ( )r t c t s t d n t

AWGN信道

AWGN信道的接收信号 r(t)=s(t)+n(t)

其中 ,n(t)服从高斯分布,现在求接收信号r(t)

包络的概率密度函数。

令 ,则

( ) cos( )s t A t

( ) ( )cos ( )sinI Qn t n t t n t t

( ) ( ) ( )

cos( ) ( )cos ( )sin

( )cos ( )sin

I Q

I Q

r t s t n t

A t n t t n t t

z t t z t t

( ) cos ( ), ( ) sin ( )I I Q Qz t A n t z t A n t

2 2( ) ( ) ( )I Qz t z t z t

arctanQ

I

z

z

其中

接收信号的包络

接收信号的相位

因为ZI(t),ZQ(t)都服从高斯分布,均值分别为 、 ,方

差为 ,则对于任意给定的相位 ,其联合概率密度函数为:

cosA sinA 2

22

2 2

( ) cos ( ) sin1( , ) exp

2 2

I Q

I Q

z t A z t Af z z

2 2

02 2 2( ) exp

2

z z A Azf z I

莱斯(Rice)分布

经过一系列公式变换,接收信号包络的概率密度函数为:

0 1 2 3 4 5 60

50

100

150

200

250

300

概率分布

可以看出,包络从0到1上升很快,从1到5下降缓慢,这正是Rice分布的特征。此外,包络等于1附近有最大峰值,说明接收信号的取值在发送信号幅值为A附近的概率最大。仿真中,信号幅值A=1,噪声均值为0,均值为1。

加性白高斯噪声均值为0,是因为它是随机起伏的。假设噪声的双边带功

率谱密度为N0/2,则噪声的自相关函数为Rn () = F-1{Gn(f)} = (N0 /2 ) (),

方差为:

所以,加性白高斯噪声可以用 N(0, N0/2) 来表示。

接收信号是发送信号与噪声信号的叠加,可以用信噪比反映发送信号与噪

声的强弱关系,即用噪声平均功率来归一化发送信号功率。定义信噪比为

S/N,其中S是发送信号功率,N是噪声功率。

2 2

0( ) (0) / 2E n t R N

2

0 0( )

,2

T

W

W

s t dt NS N df

T

假设信噪比为0dB,发送信号(一

个正弦波,红色曲线表示)与接收

信号的波形为:

0 0.5 1

-4

-2

0

2

4

带限信道

带限信道是允许信号在一定频率范围内通过的信道,表

示为: ( )( ) ( ) j fH f H f e

1,( )

0,

L Hf f fH f

others

( ) 2f ft

如果

则该信道被称为理想信道,这里fH、fL分别是信道频

率的上下限,带宽B=fH-fL。

衰落信道

无线电波的几种传播方式(直射、反射、绕射、散射),

导致了不同的信道衰落。

直射:具有最小的路径损耗,信号能量最大;

反射:楼房墙面、道路地面都可以形成无线电波的反射,

信号能量次之;

绕射(也称为衍射):如山坡、屋脊都可以形成无线电波

的绕射,信号能量再次之。

散射:树木、粗糙墙面等可以形成无线电波的散射,信号

能量最小。

在理想自由空间模型(如远离大气层的深空通信)中,

接收功率相比于发射功率有一个衰减因子Ls(d),称为路

径损耗或自由空间损耗: 2

4( )s

dL d

c

f 其中d是收发两端的距离, 是传输信号的波长。

在实际的移动通信系统中,发射机的信号会通过多种方

式和路径到达接收端,即多径(multipath)传播,造成

接收信号的幅度、相位发生变化,即多径衰落。

例如在图示的两径信道模型中,

一条是直射路径,一条是反射

路径。

h1h2

d

100

00.20.40.60.81

-2

-1

0

1

2

101 102 103 104 105

100 101 102 103 104 105

发射信号相位 vs. 距离

接收信号幅度 vs. 距离

蓝线为直射路径上的信号相

位变化,红线为反射路径上

的信号相位变化。

随着距离的变化,接收信号幅

度的波动程度是不同的。当相

位变化较快时,接收信号幅度

的变化也明显加快,这说明信

号相位对信号幅度的影响,这

也是多径衰落的主要成因之一。

对于路径延迟,可以求出不同路径延迟下的功率分布,称为功率延迟

分布,进而可以求出平均时延、时延扩展、相关带宽。平均时延是路

径延迟相对于功率延迟分布的均值。时延扩展是功率延迟分布二阶中

心矩的均方根值。相关带宽是频域范围内两个频域样值变得不再相关

的频率间隔。

假设不同路径延迟间的自相关函数为 ,则平均时延为:

时延扩展为:

相关带宽为:

( )

0

0

( )

( )

d

d

2

0

0

( )

( )

d

d

0 1/f 不同情况,取值不同,参考书中p.727

如果信号带宽W大于相关

带宽f0,那么该信道就是

频率选择性信道,如图

(a)所示;如果信号带

宽远小于相关带宽,则该

信道就是平坦衰落信道,

如图(b)所示。所以,

即使是相同的相关带宽,

如果信号的带宽不同,所

对应的信道类型也是不同

的。

编码信道

离散无记忆信道(Discrete Memoryless Channel,DMC)

无记忆(memoryless)-接收到的第 k 个码元仅与发送的第 k 个码元

有关,而与以前发送的其它码元无关。

二进制对称信道(Binary Symmetric Channel,BSC)

是DMC的一个特例

对称(symmetric)

P(0/0)、P(1/1):正确转移概率

P(0/1)、P(1/0):错误转移概率,

且 P(0/1) = P(1/0) = Pe

0

1

0

1

p(0/0)

p(1/1)

p(1/0)p(0/1)

信道容量

信道容量亦称系统容量(System Capacity),指信道(系统)

达到任意小差错概率时的极限传输速率,单位是 bit/s,用C

表示。

Shannon (1948) says that the basic limitation that noise causes in a

communication channel is NOT on the reliability of communication

but on the speed of communication.

数字信道、连续信道

数字信道的信道容量

Nyquist 准则:带宽为B Hz的数字信道,无码间干扰(ISI)的最高码元

传输速率(符号速率)为2B (Baud, 波特) (波形个数/s);

无噪声干扰数字信道的信道容量可表示为:

式中M =2k 为符号(Symbol)进制数

当有噪声干扰时,误码率为Pe,则二进制对称信道(BSC)容量为:

)/(log2 2 sbitMBC

2 2

1 12 1 log (1 ) log ( / )

1e e

e e

C B P P bit sP P

连续信道的信道容量

Shannon公式:在信号平均功率受限的加性高斯白噪

声(AWGN)信道中,信道容量为

式中B为信道带宽(Hz),N=Bn0 为噪声功率,S/N(或

SNR)为输入信噪比(数值)。

)/()1(log 2 sbitN

SBC

Shannon 公式的启示

提高S/N,则信道容量C

增大带宽B,可使C ,但并不能无限增大C,

当B 时,

C一定时,带宽B与信噪比S/N可以彼此互换,而这

种互换必须通过调制来实现。

0

1.44 ( / )S

C bit sn

)/()1(log 2 sbitN

SBC

42

带宽与信噪比互换

理想通信系统-接收机解调器输入信息速率与解调输出信息速率

应相等,即

当 S/N>10 时,近似有

则有

表明理想通信系统带宽与信噪比按指数律互换

带宽与信噪比互换须通过调制实现,不同的调制方式有不同的互

换效率。

)1(log)1(log 22

o

om

i

i

N

Sf

N

SB

)(log)(log 22

o

om

i

i

N

Sf

N

SB

mf

B

i

i

o

o

N

S

N

S)(

Example of Nyquist and Shannon Formulations

Spectrum of a channel between 3 MHz and 4 MHz; SNRdB = 24 dB;

what is the capacity? How many signaling levels are required?

Capacity via Shannon’s formula:

How many signaling levels are required?

dB 10

B 4 MHz 3 MHz 1 MHz

SNR 24 dB 10log SNR

SNR 251

Mbps88102511log10 6

2

6 C

16

log4

log102108

log2

2

2

66

2

M

M

M

MBC

44

Shannon 信道编码定理

对于高斯白噪声信道,只要传输的信息速率Rb不超过信

道容量C,即 Rb<C,则总可以找到适当的编码方式使误

码率 Pe 0:

Pe

式中 E(Rb) 为误差函数,大于0,且随C 而增大,n为

编码码组长度。

该定理是差错控制编码的理论基础。

bRnEe

45

通信系统主要性能指标

通信的任务是能快速、准确地传递信息,因此传输信息

的有效性和可靠性是通信系统最主要的性能指标。

有效性是指在给定信道内能传输的信息内容的多少。也就是通

信系统传输信息的“速率”问题,即快慢问题;

可靠性是指接收信息的准确程度;也就是通信系统传输信息的

“质量”问题,即好坏问题;

对数字通信系统而言,有效性的主要性能指标是传输速

率和频带利用率,可靠性指标主要是差错率。

46

数字通信系统:

1) 有 效 性 : 即 频 带 利 用 率 。 两 种 表 示 方 式 :

=信息速率/B,即Rb/B (bit/s/Hz)

=信元速率/B,即Rs/B (Bd/Hz)

对于二进制波形:

Rb= Rs

对于M进制波形:

Rb= Rs

2) 可靠性:用接收信号差错概率表示

误码率:

Pe =出错的码元个数/发送的码元总个数

误比特率

Pb =出错的信息比特数/发送的信息总比特数

M2log

作业(P39)

具有6.5MHz带宽的某高斯信道,若信道中信号功率与噪声

功率谱密度之比为45.5,试求其信道容量。

某一待传输的图片约含2.25*106个像元,为了很好地重现

图片,每个像元需要12个亮度电平。假设所有这些亮度电

平等概率出现,试计算用3分钟传送一张图片时所需的信

道带宽(设信道中信噪功率比为30dB)。

上题的求解思路:每个像元的信息量计算出来,图片总的

信息量就可求出来,再求出C,再求出信道带宽。