華北電力大學(xué)通信系統(tǒng)原理第3章(編輯修改稿)
2025-01-19 08:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 第 3章 信 道q 相位～頻率特性：要求其為通過原點的直線，即群時延為常數(shù)時無失真群時延定義：頻率 (kHz)（ms）群延遲(b)群延遲～頻率特性??0相位～頻率特性35第 3章 信 道n 頻率失真：振幅～頻率特性不良引起的q 頻率失真 ?波形畸變 ?碼間串?dāng)_q 解決辦法：線性網(wǎng)絡(luò)補償n 相位失真：相位～頻率特性不良引起的q 對語音影響不大，對數(shù)字信號影響大q 解決辦法：同上n 非線性失真：q 可能存在于恒參信道中q 定義：輸入電壓～輸出電壓關(guān)系是非線性的。n 其他失真：頻率偏移、相位抖動 …非線性關(guān)系直線關(guān)系圖 316非線性特性輸入電壓輸出電壓n 信號通過線性系統(tǒng)不失真的條件是該系統(tǒng)的傳輸函數(shù)H(ω)=H(ω)ejφ(ω)滿足下述條件 如果傳輸特性不好（即上述兩個條件不滿足），會使信號傳輸產(chǎn)生失真（也稱畸變）。第 3章 信 道 —— 頻率畸變幅度 —— 頻率畸變是信道的幅度 —— 頻率特性不理想引起的，主要是在信道有效的傳輸帶寬內(nèi)， | H(ω ) |不是恒定不變的，而是隨頻率的變化有所波動。這種振幅頻率特性的不理想導(dǎo)致信號通過信道時波形發(fā)生失真，又稱為幅度頻率失真。產(chǎn)生原因 ：信道中存在各種濾波器、混合線圈、串聯(lián)電容、分布電感等。影響：l對模擬信號，使波形失真，如語音信號，不同頻率強弱變化；l對數(shù)字信號，會引起相鄰碼元波形在時間上相互重疊（因信道特性變化），從而造成碼間串?dāng)_、誤碼。第 3章 信 道． 相位 —— 頻率畸變：經(jīng)常用群遲延 —— 頻率特性來描述相頻特性：群遲延 —— 頻率特性為： τ(ω)=dφ(ω)/dω， 當(dāng) φ(ω)=ωtd即 τ(ω)=td時 ， 無相頻畸變。ωφ(ω)ωtdωτ( ω)td00此時信號的不同頻率成分將有相同的群遲延，因而信號經(jīng)傳輸后不發(fā)生畸變。第 3章 信 道如果信道的 相位 —— 頻率特性偏離線性關(guān)系，即 φ(ω) ≠ωt d 時，由于信號的各次諧波通過信道后的相位關(guān)系發(fā)生改變，疊加后波形就產(chǎn)生了失真，稱為相位頻率失真，也稱相位畸變。由于相位頻率特性的非線性性轉(zhuǎn)化為時延不一致而導(dǎo)致的失真，也稱為群時延 —— 頻率失真。產(chǎn)生原因：濾波器、加感線圈。影響：語音信號， 基諧時間關(guān)系失真，視頻影響大。數(shù)字信號，產(chǎn)生串?dāng)_。 第 3章 信 道三、隨參信道特性及其對信號傳輸?shù)挠绊憂 隨參信道包括短波電離層反射信道、超短波流星余跡散射、超短波及微波對流層散射、超短波電離層散射等。n 對流層： 10km～ 12km以下大氣層電離層： 60～ 600km大氣層第 3章 信 道41第 3章 信 道q 隨參信道的影響n 隨參信道：又稱時變信道，信道參數(shù)隨時間而變。n 隨參信道舉例：天波、地波、視距傳播、散射傳播 …n 隨參信道的特性：q 衰減隨時間變化q 時延隨時間變化q 多徑效應(yīng) ：信號經(jīng)過幾條路徑到達(dá)接收端， 而且每條路徑的長度（時延）和衰減都隨時間而變，即存在多徑傳播現(xiàn)象。 下面重點分析多徑效應(yīng)42第 3章 信 道n 多徑效應(yīng)分析：設(shè) 發(fā)射信號為接收信號為()式中 － 由第 i條路徑到達(dá)的接收信號振幅； － 由第 i條路徑達(dá)到的信號的時延；上式中的 都是隨機(jī)變化的。43第 3章 信 道應(yīng)用三角公式可以將式 ()改寫成： ()上式中的 R(t)可以看成是由互相正交的兩個分量組成的。式中－ 接收信號的包絡(luò) －接收信號的相位 44第 3章 信 道所以，接收信號可以看作是一個包絡(luò)和相位隨機(jī)緩慢變化的窄帶信號：結(jié)論：發(fā)射信號為單頻恒幅正弦波時，接收信號因多徑效應(yīng)變成包絡(luò)起伏的窄帶信號。這種包絡(luò)起伏稱為快衰落 － 衰落周期和碼元周期可以相比。另外一種衰落：慢衰落 － 由傳播條件引起的。 45第 3章 信 道（ ）則有上式兩端分別是接收信號的時間函數(shù)和頻譜函數(shù) ，故得出此多徑信道的傳輸函數(shù)為上式右端中， A － 常數(shù)衰減因子，－ 確定的傳輸時延，－ 和信號頻率 ?有關(guān)的復(fù)因子，其模為第 3章 信 道47第 3章 信
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