信道

通信信道是指物理传输介质（例如电线），或者是指通过多路复用介质（例如电信和计算机网络中的无线电信道）的逻辑连接。 信道用于例如数字比特流的信息传输，从一个或多个发送器到一个或多个接收器。 信道具有一定的信息传输容量，通常通过其以 Hz 为单位的带宽或以每秒比特数为单位的数据速率来衡量。

远距离传递信息信号需要某种形式的通路或媒介。 这些路径称为通信通道，使用两种类型的媒体：传输线（例如双绞线、同轴电缆和光纤电缆）和广播（例如微波、卫星、无线电和红外线）。

在信息论中，信道是指具有一定误差特征的理论信道模型。 在这个更一般的观点中，存储设备也是一个通信通道，可以发送（写入）和接收（读取）并允许跨时间传递信息信号。

沟通渠道的例子包括：

• 电信电路的发起和终止通信端点之间的连接。
• 传输介质通过任一方式提供的单一路径
  • 物理分离，例如通过多对电缆或
  • 分离，例如通过频分或时分复用。
• 用于传输电信号或电磁信号的路径，通常与其他平行路径区分开来。
  • 一种可以随时间传递信息的数据存储设备。
  • 存储介质的一部分，例如轨道或带，可由给定的读取或写入站或磁头访问。
  • 可以从中放置和获取消息的缓冲区。
• 在通信系统中，将数据源连接到数据接收器的物理或逻辑链路。
• 特定的无线电频率、频率对或频段，通常以字母、数字或代码字命名，通常由国际协议分配。示例：
  • 海洋 VHF 无线电使用 VHF 频段中的大约 88 个频道进行双向 FM 语音通信。 例如，第 16 频道是 156.800 MHz。 在美国，另外七个频道 WX1 - WX7 分配给天气广播。
  • 电视频道，例如北美电视频道 2 = 55.25 MHz，频道 13 = 211.25 MHz。 每个通道的宽度为 6 MHz。 这是基于旧模拟电视信号所需的带宽。 自 2006 年以来，电视广播已切换到数字调制（数字电视），它使用图像压缩以更小的带宽传输电视信号，因此这些物理频道中的每一个都被分成多个虚拟频道，每个虚拟频道承载一个 DTV 频道。</li >
  • Wi-Fi 在 ISM 频段中使用从 2412 MHz 到 2484 MHz 的 13 个信道，步长为 5 MHz。
  • 业余无线电中继器和业余无线电爱好者之间的无线电信道使用通常相隔 600 kHz（0.6 MHz）的两个频率。 例如，以 146.94 MHz 传输的中继器通常会侦听以 146.34 MHz 传输的业余信号。

所有这些通信渠道都共享它们传输信息的特性。 信息由信号传送通过信道。

可以建立信道的数学模型来描述输入（传输信号）如何映射到输出（接收信号）。 存在许多特定于通信领域的信道模型的类型和用途。 特别是，制定了单独的模型来描述通信系统的每一层。

可以通过尝试计算修改传输信号的物理过程来对信道进行物理建模。 例如，在无线通信中，可以通过计算环境中每个对象的反射来对信道建模。 还可以添加一系列随机数来模拟接收器中的外部干扰和/或电子噪声。

从统计学上讲，通信通道通常被建模为一个三元组，由输入字母表、输出字母表以及输入和输出元素的每对 (i, o) 组成，转换概率 p(i, o)。 从语义上讲，转移概率是假设 i 通过信道传输时接收到符号 o 的概率。

可以结合统计和物理建模。 例如，在无线通信中，信道通常通过传输信号的随机衰减（称为衰落）以及随后的加性噪声来建模。 衰减项是底层物理过程的简化，并捕获传输过程中信号功率的变化。 模型中的噪声捕获接收器中的外部干扰和/或电子噪声。