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非高斯加性白噪声信道的影响

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:注意11.2节中AWGN信道推导过程中,单从计算球体个数来说,几乎没有用到噪声分布是高斯噪声这一点,仅仅用到因为是白噪声从而噪声点独立同分布这一性质。也就是说,对于任意的加性白噪声,信道容量的推导和AWGN完全一样。由这个差别可以分两种情况来讨论一般加性白噪声信道的信道容量。综上两种情况可知,只要是加性白噪声信道,信道容量一定是大于等于相同信号功率和噪声功率的AWGN的信道容量。

非高斯加性白噪声信道的影响

注意11.2节中AWGN信道推导过程中,单从计算球体个数来说,几乎没有用到噪声分布是高斯噪声这一点,仅仅用到因为是白噪声从而噪声点独立同分布这一性质。也就是说,对于任意的加性白噪声,信道容量的推导和AWGN完全一样。唯一不一样的是以信号对应点为中心,噪声功率为半径的球上各点出现的概率不像AWGN一样是均等的。因为并不是任何分布都像高斯分布那样具有对称性。例如,对于AWGN,点(x1,…,xN)出现的概率为

可以看到,只要∑x2i相等,所有这样的点都是等概出现的。由这个差别可以分两种情况来讨论一般加性白噪声信道的信道容量。

第一种情况,如果以信号对应点为中心,噪声功率为半径的球上各点出现的概率都为正数,即球面上每个点一定有可能出现,那么这种加性白噪声信道的信道容量和AWGN数值完全一样,都由不相交球的个数确定。

第二种情况,如果以信号对应点为中心,噪声功率为半径的球面有一部分点出现的概率为0,即有一部分点根本不可能出现,首先对应于不相交球的那些信号点肯定是能相互区分开的。但是,注意我们实质是要求不同信号点经过噪声信道后不相交,并不等价于要求以信号对应点为中心,噪声功率为半径的球面两两不相交,后者要求太过了。那就是说,即使先把对应于不相交球的那些信号点摆在那儿,我们还可能找到信号点,把这些信号点加入后,经过信道仍然满足所有点不相交。也就是说,对于第二种情况的加性白噪声信道的信道容量是大于等于AWGN信道的信道容量的。(www.xing528.com)

综上两种情况可知,只要是加性白噪声信道,信道容量一定是大于等于相同信号功率和噪声功率(其实信噪比一定即可)的AWGN的信道容量。这也是为什么我们一般说AWGN是最坏的噪声信道,也即最不确定的信道。

三言两语

只要是加性白噪声信道,信道容量一定是大于等于相同信号功率和噪声功率(其实信噪比一定即可)的AWGN的信道容量。这也是为什么通常说AWGN是最坏的噪声信道,即最不确定的信道。

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