恒参信道特性及其对信号传输的影响
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恒参信道特性及其对信号传输的影响
恒参信道 :信道特性不随时间变化或者变化很缓慢,信道特性主要由传输媒介所决定,如传输媒介基本不随时间变化,则它构成的信道属于恒参信道。
若信道的冲激响应为 ℎ(𝑡),信道输入为 𝑥(𝑡),则信道的输出 ,其中𝑛(𝑡)为加性高斯白噪声,双边功率谱密度为W/Hz。
无失真信道满足的条件
设信道输入信号为𝑥(𝑡),输出信号为 𝑦(𝑡),信道传输函数为 𝐻(𝑓) 。
若满足:
则称信道为理想的无失真信道。
若信道无失真, 有, 即
时延特性
群时延特性
信道为理想带通信道,即在信道的通带范围内,信道的幅频特性是常数,群时延特性是常数,则相应的带通信号(通带范围相同)经过该信道时,下面描述正确的是 (B)
A. 信道输出波形无失真
B. 信道输出波形的复包络无失真
带通信号的复包络无失真
若带通系统的等效基带系统能使输入输出的复包络满足无失真关系,即
其中 K 是任意常数, 则称此带通系统对复包络无失真。 复包络无失真要求:
例如最经典的希尔伯特变换器:
带通信号
经过 Hilbert 变换器后有
$$\begin{array}{l}\hat{x}(t)=s(t) \cos 2 \pi f_{c} t+m(t) \sin 2 \pi f_{c} t \rightarrow \hat{x}{L}(t)=s(t)-j m(t) \=-j x{L}(t)\end{array}$$
信道不理想对输出信号的影响
幅频失真:信号中不同频率分量分别受到信道不同的衰减。它对模拟通信影响较大,导致信号波形畸变,输出信噪比降低。
相频失真(群时延失真):信号中不同频率的分量受到信道不同的时延。它对数字通信影响较大,会引起严重的码间干扰,造成误码。
时延特性为常数时,信号传输不引起信号的波形失真;群时延特性为常数时,信号传输不引起信号复包络的失真。
参考文献:
Proakis, John G., et al. Communication systems engineering. Vol. 2. New Jersey: Prentice Hall, 1994.
Proakis, John G., et al. SOLUTIONS MANUAL Communication Systems Engineering. Vol. 2. New Jersey: Prentice Hall, 1994.
周炯槃. 通信原理(第 3 版)[M]. 北京:北京邮电大学出版社, 2008.
樊昌信, 曹丽娜. 通信原理(第 7 版) [M]. 北京:国防工业出版社, 2012.
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