信道特性对信号传输的影响
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率特性 H() 和相位-频率特性 ()
来表征
H () H () e j()
要使任意一个信号通过线性网络不产 生波形失真，网络的传输特性应该具 备以下两个理想条件：
（1）网络的幅度－频率特性 H () 是 一个不随频率变化的常数，如图（a） 所示；
（2）网络的相位－频率特性 ()应
与频率成直线关系，如图（b）所示。 其中t0为传输时延常数。
这一补偿措施通常称之为“均衡”。在 载波电话信道上传输数字信号时，通常 要采用均衡措施。
相位-频率失真（群迟延失真）如同幅 频失真一样，也是一种线性失真。
因此，也可采取相位均衡技术补偿群迟 延失真。即为了减小相移失真，在调制 信道内采取相位均衡措施，使得信道的 相频特性尽量接近图 (b)所示线性。
虽然，随参信道中包含着除媒质外的其 它转换 器，自然也应该把它们的特性 算作随参信道特性的组成部分。
但是，从对信号传输影响来看，传输媒 质的影响是主要的，而转换器特性的影 响是次要的，甚至可以忽 略不计。因 此，本节仅讨论随参信道的传输媒质所 具有的一般特性以及它对信号传输的影 响。
属于随参的传输媒质主要以电离层反射、 对流层散射等为代表，信号在这些媒质 中传输的示意图如图8所示。
从理论上讲，只要得到这个网络的传输 特性，则利用信号通过线性系统的分析 方法，就可求得已调信号通过恒参信道 后的变化规律。
1、信号不失真传输条件
对于信号传输而言，我们追求的是 信号通过信道时不产生失真或者失 真小到不易察觉的程度。
由《信号与系统》课程可知，网络
的传输特性 H ()通常可用幅度-频
信道特性对信号传输的影响
一、恒参信道及其对所传信号的影响 二、随参信道及其对所传信号的影响
一、恒参信道及其对所传信号的影响
本节知识要点： 信号不失真传输的条件 幅度—频率失真 相位—频率失真 减小失真的措施 非线性失真 频率偏移 相位抖动
由于恒参信道对信号传输的影响是固定 不变的或者是变化极为缓慢的，因而可 以等效为一个非时变的线性网络。
图示出的是一个典型 的电话信道的群 迟延-频率特性。不难看出，当非单一 频率的信号通过该电话信道时，信号频 谱中的不同频率分量将有不同的迟延， 即它们到达的时间先后不一，从 而引 起信号的失真。
群（ 延 迟）
ms
频率(kHz)
(b) 群延迟～频率特性
相频失真对模拟话音通道影响并不显著， 这是因为人耳对相频失真不太灵敏；但 对数字信号传输却不然，尤其当传输速 率比较高时，相频失真将会引起严重的 码间串 扰，给通信带来很大损害。
此时若要传输数字信号，还会引起相邻 数字信号波形之间在时间上的相互重叠， 即造成码间串扰（码元之间相互串扰）。
相位－频率失真（群迟延失真）
所谓相位-频率失真，是指信道的相位频率特性或群迟延-频率特性偏离 (b)、 (c)所示关系而引起的失真。
电话信道的相位-频率失真主要来源于 信道中的各种滤波器及可能有的加感线 圈，尤其在信道频带的边缘，相频失真 就更严重。
在通常的有线电话信道中可能存在各 种滤波器，尤其是带通滤波器，还可能 存在混合线圈、串联电容器和分路电感 等，因此电话信道的幅度-频率特性总 是不理想的。
如图示出了典型音频电话信道的总衰耗 -频率特性。
(a) 插入损耗～频率特性
十分明显，有线电话信道的此种不均匀 衰耗必然使传输信号的幅度-频率发生 失真，引起信号波形的失真。
这就需要在进行系统设计时从技术上加以 重视。
二、随参信道及其对所传信号 的影响
本节知识要点： 多径传播 多径衰落 频率弥散 选择性衰落 相关带宽 分集接收：空间分集，频率分集，角度分集，
极化分集
随参信道的特性比恒参信道要复杂得多， 对信号的影响也要严重得多。
其根本原因在于它包含一个复杂的传输 媒质。
所以，在模拟通信系统内往往只注意幅 度失真和非线性失真，而将相移失真放 在忽略的地位。但是，在数字通信系统 内一定要重视相移失 真对信号传输可 能带来的影响。
减小失真的措施
为了减小幅度-频率失真，在设计总的 电话信道传输特性时，一般都要求把幅 度-频率失真控制在一个允许的范围内。
这就要求改善电话信道中的滤波性能， 或者再通过一个线性补偿网络，使衰耗 特性曲线变得平坦，接近于图(a)。
频率偏移通常是由于载波电话系统中接收 端解调载波与发送端调制载波之间的频率 有偏差（例如，解调载波可能没有锁定在 调制载波上），而造成信道传输的信号之 每一分量可能产生的频率变化；
相位抖动也是由调制和解调载波发生器的 不稳定性造成的，这种抖动的结果相当于 发送信号附加上一个小指数的调频。
以上的非线性失真一旦产生，一般均难以 排除。
或者严格限制已调信号的频谱，使它保 持在信道的线性相移范围内传输。
恒参信道幅度-频率特性及相位-频率特 性的不理想是损害信号传输的重要因素。
此外，也还存在其它一些因素使信道的 输出与输入产生差异（亦可称为失真）， 例如非线性失真、频率偏移及相位抖动 等。
非线性失真主要由信道中的元器件（如 磁芯，电子器件等）的非线性特性引起， 造成谐波失真或产生寄生频率等；
图8（a）为电离层反射传输示意图，图 8（b）为对流层散射传输示意图。
网络的相位-频率特性还经常采用群迟
延-频率特性 ()来衡量。
所谓群迟延-频率特性就是相位-频率特
性对频率的导数，即 () d()
d
可以看出，上述相位-频
率理想条件，等同于要
求群迟延-频率特性 应是
一条水平直线，如图(c)
所示。
一般情况下，恒参信道并不是理想网络， 其参数随时间不变化或变化特别缓慢。
它对信号的主要影响可用幅度-频率失 真和相位-频率失真（Hale Waihona Puke Baidu迟延-频率特性） 来 衡量。
下面我们以典型的恒参信道――有线电 话的音频信道和载波信道为例，来分析 恒参信道等效网络的幅度-频率特性和 相位-频率特性，以及它们对信号传输 的 影响。
1、幅度－频率失真
所谓幅度-频率失真，是指信道的幅度频率特性偏离图（a）所示关系所引起 的畸变。这种畸变又称为频率失真。
来表征
H () H () e j()
要使任意一个信号通过线性网络不产 生波形失真，网络的传输特性应该具 备以下两个理想条件：
（1）网络的幅度－频率特性 H () 是 一个不随频率变化的常数，如图（a） 所示；
（2）网络的相位－频率特性 ()应
与频率成直线关系，如图（b）所示。 其中t0为传输时延常数。
这一补偿措施通常称之为“均衡”。在 载波电话信道上传输数字信号时，通常 要采用均衡措施。
相位-频率失真（群迟延失真）如同幅 频失真一样，也是一种线性失真。
因此，也可采取相位均衡技术补偿群迟 延失真。即为了减小相移失真，在调制 信道内采取相位均衡措施，使得信道的 相频特性尽量接近图 (b)所示线性。
虽然，随参信道中包含着除媒质外的其 它转换 器，自然也应该把它们的特性 算作随参信道特性的组成部分。
但是，从对信号传输影响来看，传输媒 质的影响是主要的，而转换器特性的影 响是次要的，甚至可以忽 略不计。因 此，本节仅讨论随参信道的传输媒质所 具有的一般特性以及它对信号传输的影 响。
属于随参的传输媒质主要以电离层反射、 对流层散射等为代表，信号在这些媒质 中传输的示意图如图8所示。
从理论上讲，只要得到这个网络的传输 特性，则利用信号通过线性系统的分析 方法，就可求得已调信号通过恒参信道 后的变化规律。
1、信号不失真传输条件
对于信号传输而言，我们追求的是 信号通过信道时不产生失真或者失 真小到不易察觉的程度。
由《信号与系统》课程可知，网络
的传输特性 H ()通常可用幅度-频
信道特性对信号传输的影响
一、恒参信道及其对所传信号的影响 二、随参信道及其对所传信号的影响
一、恒参信道及其对所传信号的影响
本节知识要点： 信号不失真传输的条件 幅度—频率失真 相位—频率失真 减小失真的措施 非线性失真 频率偏移 相位抖动
由于恒参信道对信号传输的影响是固定 不变的或者是变化极为缓慢的，因而可 以等效为一个非时变的线性网络。
图示出的是一个典型 的电话信道的群 迟延-频率特性。不难看出，当非单一 频率的信号通过该电话信道时，信号频 谱中的不同频率分量将有不同的迟延， 即它们到达的时间先后不一，从 而引 起信号的失真。
群（ 延 迟）
ms
频率(kHz)
(b) 群延迟～频率特性
相频失真对模拟话音通道影响并不显著， 这是因为人耳对相频失真不太灵敏；但 对数字信号传输却不然，尤其当传输速 率比较高时，相频失真将会引起严重的 码间串 扰，给通信带来很大损害。
此时若要传输数字信号，还会引起相邻 数字信号波形之间在时间上的相互重叠， 即造成码间串扰（码元之间相互串扰）。
相位－频率失真（群迟延失真）
所谓相位-频率失真，是指信道的相位频率特性或群迟延-频率特性偏离 (b)、 (c)所示关系而引起的失真。
电话信道的相位-频率失真主要来源于 信道中的各种滤波器及可能有的加感线 圈，尤其在信道频带的边缘，相频失真 就更严重。
在通常的有线电话信道中可能存在各 种滤波器，尤其是带通滤波器，还可能 存在混合线圈、串联电容器和分路电感 等，因此电话信道的幅度-频率特性总 是不理想的。
如图示出了典型音频电话信道的总衰耗 -频率特性。
(a) 插入损耗～频率特性
十分明显，有线电话信道的此种不均匀 衰耗必然使传输信号的幅度-频率发生 失真，引起信号波形的失真。
这就需要在进行系统设计时从技术上加以 重视。
二、随参信道及其对所传信号 的影响
本节知识要点： 多径传播 多径衰落 频率弥散 选择性衰落 相关带宽 分集接收：空间分集，频率分集，角度分集，
极化分集
随参信道的特性比恒参信道要复杂得多， 对信号的影响也要严重得多。
其根本原因在于它包含一个复杂的传输 媒质。
所以，在模拟通信系统内往往只注意幅 度失真和非线性失真，而将相移失真放 在忽略的地位。但是，在数字通信系统 内一定要重视相移失 真对信号传输可 能带来的影响。
减小失真的措施
为了减小幅度-频率失真，在设计总的 电话信道传输特性时，一般都要求把幅 度-频率失真控制在一个允许的范围内。
这就要求改善电话信道中的滤波性能， 或者再通过一个线性补偿网络，使衰耗 特性曲线变得平坦，接近于图(a)。
频率偏移通常是由于载波电话系统中接收 端解调载波与发送端调制载波之间的频率 有偏差（例如，解调载波可能没有锁定在 调制载波上），而造成信道传输的信号之 每一分量可能产生的频率变化；
相位抖动也是由调制和解调载波发生器的 不稳定性造成的，这种抖动的结果相当于 发送信号附加上一个小指数的调频。
以上的非线性失真一旦产生，一般均难以 排除。
或者严格限制已调信号的频谱，使它保 持在信道的线性相移范围内传输。
恒参信道幅度-频率特性及相位-频率特 性的不理想是损害信号传输的重要因素。
此外，也还存在其它一些因素使信道的 输出与输入产生差异（亦可称为失真）， 例如非线性失真、频率偏移及相位抖动 等。
非线性失真主要由信道中的元器件（如 磁芯，电子器件等）的非线性特性引起， 造成谐波失真或产生寄生频率等；
图8（a）为电离层反射传输示意图，图 8（b）为对流层散射传输示意图。
网络的相位-频率特性还经常采用群迟
延-频率特性 ()来衡量。
所谓群迟延-频率特性就是相位-频率特
性对频率的导数，即 () d()
d
可以看出，上述相位-频
率理想条件，等同于要
求群迟延-频率特性 应是
一条水平直线，如图(c)
所示。
一般情况下，恒参信道并不是理想网络， 其参数随时间不变化或变化特别缓慢。
它对信号的主要影响可用幅度-频率失 真和相位-频率失真（Hale Waihona Puke Baidu迟延-频率特性） 来 衡量。
下面我们以典型的恒参信道――有线电 话的音频信道和载波信道为例，来分析 恒参信道等效网络的幅度-频率特性和 相位-频率特性，以及它们对信号传输 的 影响。
1、幅度－频率失真
所谓幅度-频率失真，是指信道的幅度频率特性偏离图（a）所示关系所引起 的畸变。这种畸变又称为频率失真。