信道特性对信号传输影响共54页
改善随参信道对信号传输影响的措施
改善随参信道对信号传输影响的措施一、引言随参信道是无线通信中常见的一种信道类型，它的特点是随着时间、空间或频率的变化，信道参数也会不断地发生变化。
这种信道的存在对信号传输带来了很大的挑战，因此如何改善随参信道对信号传输的影响成为了无线通信领域的研究热点之一。
本文将从多个角度探讨如何改善随参信道对信号传输的影响，以期能为相关领域的研究和实践提供一定的参考价值。
二、随参信道的特点及影响随参信道的特点是随着时间、空间或频率的变化，信道参数也会不断地发生变化。
这种变化会导致信号传输中出现多径效应、多普勒频移效应等问题，进而影响信号传输的稳定性和可靠性。
如何应对随参信道对信号传输的影响，成为了无线通信领域的一个重要课题。
三、改善随参信道对信号传输的技术措施1. 多天线系统多天线系统是一种常见的改善随参信道影响的技术手段。
通过采用多天线系统，可以实现空间多样性和分集增益，从而提高系统的抗干扰能力和抗衰落能力。
多天线系统还可以利用空间分集和波束赋形技术，来抑制随参信道对信号传输的影响，进而提高信号的传输质量和可靠性。
2. 自适应调制调制自适应调制调制是另一种改善随参信道影响的重要技术手段。
通过自适应调制调制技术，可以根据当前信道条件自适应地选择最优的调制方式和编码方式，从而提高信号的传输速率和可靠性。
自适应调制调制技术还可以根据信道状态自适应地调整信号传输参数，以适应随参信道的变化，进而提高信号的传输性能。
3. 多用户接入技术随参信道中的多径效应常常会导致信号间的干扰，影响多用户接入系统的性能。
如何改善多用户接入系统对随参信道的影响，成为了多用户接入技术的一个重要研究方向。
通过引入多用户检测、多用户干扰抑制等技术手段，可以有效地改善多用户接入系统对随参信道的影响，进而提高系统的吞吐量和接入性能。
四、对随参信道对信号传输影响的个人观点和理解随参信道对信号传输的影响是无线通信领域的一个重要问题。
在我看来，要想有效地改善随参信道对信号传输的影响，需要结合多种技术手段，包括多天线系统、自适应调制调制、多用户接入技术等。
无线传输信道的特性
通信工程专业研究方法论无线传输信道的特性学院：电子信息工程学院专业：通信工程班级：学号：学生：指导教师：毕红军2014年8月目录一、引言： (2)二、无线电波传播频段及途径 (3)2.1无线电波频段划分 (3)2.2无线电波的极化方式 (3)2.3传播途径 (4)三、无线信号的传播方式 (4)3.1直线传播及自由空间损耗 (5)3.2 反射和透射 (6)3.2.1斯涅尔（Snell）定律 (6)d 功率定律 (7)3.2.2 43.2.3断点模型 (8)3.3绕射 (9)3.3.1单屏或楔形绕射 (9)3.3.2多屏绕射 (10)3.4散射 (12)四、窄带信道的统计描述 (14)4.1不含主导分量的小尺度衰落 (14)4.2含主导分量的小尺度衰落 (16)4.3多普勒谱 (16)4.4大尺度衰落 (17)五、宽带信道的特性 (18)5.1多径效应对宽带信道的影响 (18)5.2多普勒频移对宽带信道的影响 (21)六、总结 (22)七、参考文献 (23)一、引言：各类无线信号从发射端发送出去以后，在到达接收端之前经历的所有路径统称为信道。
如果传输的无线信号，则电磁波所经历的路径，我们称之为无线信道。
信号从发射天线到接收天线的传输过程中，会经历各种复杂的传播路径，包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机结合。
同时，电波在各种路径的传播过程中，有用信号会受到各种噪声的污染，因而会出现不同情形的损伤，严重时会使信号难以恢复。
无线信号在传播时，不仅存在自由空间固有的传输损耗，还会受到建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减和相位的失真，这种衰减还会由于移动台的运动和信道环境的改变出现随机的变化。
下面将讨论无线传输信道的主要特性。
二、无线电波传播频段及途径2.1无线电波频段划分现代的数字通信系统频谱主要集中在300KHz到5GHz之间，尤其是500KHz到2GHz之间的频段使用更密集，比如GSM系统使用的是900MHz和1800MHz，WCDMA系统使用的是1940MHz—1955MHz和2130MHz—2145MHz。
恒参信道对信号传输的影响
通信原理仿真实验报告实验名称：恒参信道对信号传输的影响姓名：专业：年级：学号：201X年 X 月X日1. 恒参信道对信号传输的影响信道响应函数为()()|()|j f H f H f e φ-=，输入信号为()()n s nx t a g t nT =-∑，其中1,01,()0,ss t T T g t else≤<⎧==⎨⎩，用matlab 画出如下情况时的信道输出信号，()H f 自定义为如下● 无失真信道，如2()j f H f e π-= ● 幅度失真信道，如sin ()j ff H f e fπππ-=● 相位失真信道，如(1)(1),2(),2j f j f Fs e f H f Fs e f ππ---+⎧≤⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩一、程序代码clear allN=10; %码元个数 Ts=1; %持续时间 Fs=100;dt=1/Fs; %采样频率与间隔a=randi(N,1,N*Ts/dt); %生成0到10随机均匀分布数组 x=zeros(1,N*Ts/dt); for i=1:length(x)x(i)=a(ceil(i/Ts*dt)); %生成输入时域信号 endft=2048; %fft 点数 Xw=fft(x,ft); %输入信号频域 f=0:Fs/ft:Fs -Fs/ft; %频率离散 %无失真信道Hw1=exp(-j*f*2*pi); %无失真信道频域 Yw1=Hw1.*Xw; %无失真信道输出频域信号 yt1=ifft(Yw1,ft); %无失真信道输出时域信号 figure(1); subplot(2,1,1);plot(abs(Hw1));title('无失真信道幅频特性'); axis([1 400 0 1.2]);subplot(2,1,2);plot(angle(Hw1));title('无失真信道相频特性');axis([1 100 -5 5]);figure(2);subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');axis([1 1100 0 12]);subplot(2,1,2);plot(abs(yt1));title('无失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);%幅度失真信道Hw2=(sin(f*pi)./(f*pi)).*(exp(-j*f*pi));%幅度失真信道Yw2=Hw2.*Xw; %幅度失真信道输出频域信号Yw2(1)=0; %零点添加定义yt2=ifft(Yw2,ft);figure(3);subplot(2,1,1);plot(abs(Hw2));title('幅度失真信道幅频特性');axis([1 400 0 1.2]);subplot(2,1,2);plot(angle(Hw2));title('幅度失真信道相频特性');axis([1 100 -5 5]);figure(4);subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');axis([1 1100 0 12]);subplot(2,1,2);plot(abs(yt2));title('幅度失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);%相位失真信道Hw3(1:ft/2)=exp(-j*(pi*f(1:ft/2)-pi));Hw3(ft/2+1:ft)=exp(-j*(pi*f(ft/2+1:ft)+pi));%相位失真信道Yw3=Hw3.*Xw; %相位失真信道输出信号yt3=ifft(Yw3,ft);figure(5);subplot(2,1,1);plot(abs(Hw3));title('相位失真信道幅频特性');axis([1 400 0 1.2]);subplot(2,1,2);plot(angle(Hw3));title('相位失真信道相频特性');axis([1 100 -5 5]);figure(6);subplot(2,1,1);plot(x);title('输入信号');axis([1 1100 0 12]);subplot(2,1,2);plot(abs(yt3));title('相位失真信道输出信号'); axis([1 1100 0 12]);二、实验结果与分析（1）无失真信道—2()j fH fe π-=1、无失真信道的幅频、相频响应由图知，无失真信道2()j fH f eπ-=是一个全通网络，增益为1，相位做周期性变化。
号传输的影响35随参信道及其对信号传输的影响36加性噪声37信
各种无线传输方式的频率分布
类别
频率
无线电，中波
300~3000kHz
无线电，短波
3~30MHz
无线电，超短波
30~1000MHz
微波
1~300GHz
亚毫米波
300~3000GHz
红外波
750~4×105GHz
可见光
4×105 ~ 7.5 ×105 GHz
波长 100~1000m
10~100m 0.3~10m 30~0.1cm 1~0.1mm 0.4~7.5×10-4mm 7.5×10-4 ~4 ×10-4 mm
狭义信道是广义信道十分重要的组成部分，通信 效果的好坏，在很大程度上将依赖于狭义信道 的特性即传输媒质的特性。因此，在研究信道 的一般特性时， “传输媒质”仍是讨论的重点。
今后，为了叙述方便，常把广义信道简称为信 道。
⑵广义信道：除了包括传输媒质外，还包括通信系统有 关的变换装置，这些装置可以是发送设备、接收设备、 馈线与天线、调制器、解调器等等。这相当于在狭义 信道的基础上， 扩大了信道的范围。它的引入主要是 从研究信息传输的角度出发，使通信系统的一些基本 问题研究比较方便。
塑料外皮 双绞线（5对）
图 3 – 8 对称电缆结构图
同轴电缆
同轴电缆与对称电缆结构不同，单根同轴电缆的结构图如 图 3 - 9(a)所示。同轴电缆由同轴的两个导体构成，外导 体是一个圆柱形的导体，内导体是金属线，它们之间填 充着介质。 实际应用中同轴电缆的外导体是接地的，对 外界干扰具有较好的屏蔽作用，所以同轴电缆抗电磁干 扰性能较好。在有线电视网络中大量采用这种结构的同 轴电缆。为了增大容量，也可以将几根同轴电缆封装在 一个大的保护套内，构成多芯同轴电缆，另外还可以装 入一些二芯绞线对或四芯线组，作为传输控制信号用。
第4章_信道
32
4.3 信道的数学模型
内蒙古大学电子信息工程学院 《通信原理》
4.3.2 编码信道模型
由于信道噪声或其它因素的影响，将导致输出数字序列发生 错误，因此输入输出数字序列之间的关系可以用一组 转移概率 来表征。 转移概率：在二进制系统中，就是“0”转移为“1”的 概率和“1”转移为“0”的概率。
8
4.1 无线信道
内蒙古大学电子信息工程学院 《通信原理》
地波
频率在2MHz以下的电磁波，趋于沿弯曲的地球表面传 播，有一定的绕射能力。 地波在传播过程中要不断损失能量，而且频率越高损 失越大，因此传播距离不大，一般在数百千米到数千千米。
传播路径 传播路径
发射天线 发射天线
地面 地面
接收天线 接收天线
导体 绝缘层
图4-9 双绞线
21
4.2 有线信道
内蒙古大学电子信息工程学院 《通信原理》
传输电信号的有线信道主要有三类：
明线、对称电缆和同轴电缆。 同轴电缆
由内外两根同心圆柱导体构成，两根导体之间用绝缘体 隔离开。内导体多为实心导线，外导体是一根空心导电管或 金属编织网，在外导体外面有一层绝缘保护层。其优点是抗 干扰特性好。
增大视线传播距离的途径 卫星中继（卫星通信）
利用三颗地球同步卫星可以覆盖全球，从而实现全球通信。
利用卫星作为中继站能够增大一次 转发的距离，但是却增大了发射功 率和信号传输的延迟。 此外，发射卫星也是一项巨大的工 程。 故开始研究使用平流层通信。 图4-5 卫星中继
15
4.1 无线信道
发射天线 发射天线
地面 地面
接收天线 接收天线
图4-4
无线电中继
特点：容量大、发射功率小、稳定可靠等。
精品课件-通信原理(第二版)(黄葆华)-第4章
y(t) kx(t td )
(4-3-1)
式中，k和td均为常数，k是衰减（或放大）系数，td为固定的 时延。
第4章 信道
对上式进行傅氏变换，得到
Y ( f ) F y(t) F kx(t td ) k X ( f )e j2 ftd
因此，传输特性为
H ( f ) Y ( f ) k e j2 ftd H ( f ) e j( f ) X( f )
第4章 信道
调制信道的共性如下： (1) 有一对(或多对)输入端和一对(或多对)输出端。 (2) 绝大多数的信道都是线性的，即满足线性叠加原理。 (3) 信号通过信道具有一定的延迟时间，而且它还会受到固 定的或时变的损耗。 (4) 即使没有信号输入，在信道的输出端仍可能有一定的噪 声输出。 根据上述共性，我们可以用一个二对端(或多对端)的时变线 性网络来表示调制信道，该网络称为调制信道模型，如图4.2.2所 示。
P(0 / 0) 1 P(1/ 0)
P(1/1) 1 P(0 /1)
Pe P(0)P(1/ 0) P(1)P(0 /1)
第4章 信道
图4.2.3 二进制编码信道模型
第4章 信道
4.3 恒参信道特点及其对信号传输的影响
1.无失真传输 无失真传输是指信号通过信道后波形形状并未发生改变， 即输出信号的波形与输入信号波形相比只是成比例地缩小（或 放大）和时间上的延迟。因此，无失真传输时，输入输出信号
(4－3－2)
式(4－3－2)表明，要保证信号通过信道不产生失真，信道传 输特性必须具备下列两个条件：
（1）幅频特性为一条水平直线，即|H(f)|=k（常数）。
第4章 信道
（2）相频特性是一条通过原点且斜率为2πtd的直线， 或者其群时延特性是一条水平直线(常数)。即
无线通信中信号传输延迟影响因素
无线通信中信号传输延迟影响因素在当今高度互联的世界中，无线通信已成为我们日常生活和工作不可或缺的一部分。
从手机通话、视频会议到物联网设备之间的数据传输，无线通信的高效性和可靠性至关重要。
然而，在无线通信过程中，信号传输延迟是一个不可忽视的问题，它可能会影响通信质量，甚至导致某些应用无法正常运行。
那么，究竟有哪些因素会影响无线通信中的信号传输延迟呢？首先，信号传播的距离是一个关键因素。
当信号从发送端传输到接收端时，它需要穿越一定的空间距离。
距离越远，信号传播所需的时间就越长，从而导致传输延迟增加。
这就好比我们向远处的人喊话，距离越远，声音到达对方耳朵的时间就越晚。
在无线通信中，信号通常以电磁波的形式传播，其传播速度接近光速，但即使如此，长距离的传输仍会带来明显的延迟。
其次，无线信道的特性对信号传输延迟有着重要影响。
无线信道是信号传输的媒介，但其具有时变、衰落和多径等复杂特性。
时变特性意味着信道的参数会随时间变化，例如信号的强度和相位可能会因为移动终端的位置改变、周围环境的变化而不断变化。
衰落则是指信号在传播过程中出现的强度减弱现象，这可能导致信号需要多次重传，从而增加了传输延迟。
多径传播是指信号通过多条不同的路径到达接收端，这些路径的长度不同，导致信号到达的时间也不同，从而引起信号的叠加和干扰，进一步增加了延迟。
信号的调制方式也会影响传输延迟。
调制是将信息加载到载波上以便传输的过程。
不同的调制方式具有不同的效率和复杂度。
例如，一些简单的调制方式可能传输速度较慢，但处理过程相对简单，延迟较低；而复杂的调制方式虽然可以提高传输效率，但可能需要更多的处理时间和计算资源，从而导致传输延迟增加。
在实际应用中，需要根据通信需求和系统性能来选择合适的调制方式，以平衡传输效率和延迟。
网络拥塞是另一个导致信号传输延迟的重要因素。
当大量的数据同时在网络中传输时，网络的带宽可能会被耗尽，数据就会在路由器和交换机等设备中排队等待处理，从而造成延迟。
2.4节信道特性对信号传输的影响
当T Tc 时，说明信道传送的数据符号波形在 一个或几个符号间隔T内不会出现明显衰落，只 有在许多个符号之后才会出现明显的幅度衰落。 详细内容大家可以参考“无线通信”相关教材。
频率偏移：输入信号的频谱经过信道 传输后产生了偏移。由于用于调制解调或 频率变换的振荡器的频率误差引起的，会 引起模拟和数字通信系统的解调性能下降。
相位抖动：由于用于调制解调或频率 变换的振荡器的频率不稳定产生的。这对 高速数据通信系统的性能影响比较大。
随参信道特性对信号传输的影响 （两径传播）
1、无线通信信道简介 无线信道的衰落分为大尺度衰落和小尺度
2、幅频失真
当理想恒参信道的幅频特性在信号的频 带范围内不是常数，即 H() K
就会使信号产生幅频失真；
典型音频电话信道:用插入损耗
（insertion loss）和频率的关系来表示幅
频特性。这里的插入损耗是指发送信号经
过恒参信道后在功率方面的损失，以dB为
单位，即
发送信号功率 10lg 接收信号功率
（2）多普勒效应分析
当接收机与发射机之间以一定的速度相对运动时， 每条传播路径的信号频率相对载波发生了频率偏移，即 多普勒效应。
Ds：两条传输路径的频率差即多普勒扩展。
相干时间(Coherence
Time)T：c
1 2Ds
慢衰落(Slow Fading)信道：信号周期小于信道的相干时
间，信号在不同时刻所经历的衰落不会发生剧变。
多径时延扩展：Td
max i, j
i
(t
)
j
(t
)
相关带宽(Coherence
Bandwidth)：
Bc
1 Td
平坦衰落(Flat Fading)：信号带宽小于信道的相关带宽，
知识要点随参信道传输媒质的特点,随参信道特性对信号传输的影响及改善
《通信原理》 第六讲知识要点：随参信道传输媒质的特点，随参信道特性对信号传输的影响及改善方法§3. 3 随参信道及其传输特性随参信道是指信道传输特性随时间随机快速变化的信道。
常见的随参信道有陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等信道。
一、随参信道举例1. 陆地移动信道陆地移动通信工作频段主要在VHF 和UHF 频段，电波传播特点是以直射波 为主。
但是，由于城市建筑群和其它地形地物的影响，电波在传播过程中会产生反射波、散射波以及它们的合成波，电波传输环境较为复杂，因此移动信道是典型的随参信道。
1) 自由空间传播当移动台和基站天线在视距范围之内，这时电波传播的主要方式是直射波。
设发射机输入给天线功率为T P (W)，则接收天线上获得的功率为24⎪⎭⎫ ⎝⎛=d G G P P R T T R πλ (3.3-1) 式中，T G 为发射天线增益，R G 为接收天线增益，d 为接收天线与发射天线之间直线距离，πλ42为各向同性天线的有效面积。
当发射天线增益和接收天线增益都等于1时，式(3.3-1)简化为24⎪⎭⎫⎝⎛=d P P T R πλ (3.3-2)自由空间传播损耗定义为 RTfs P P L =(3.3-3) 代入式(3.3-2)可得24⎪⎭⎫⎝⎛=λπd L fs (3.3-4)用dB 可表示为 []λπdL fs 4lg20=f d lg 20lg 2044.32++= (dB) (3.3-5)式中，d 为接收天线与发射天线之间直线距离，单位为km ；f 为工作频率，单位为MHz 。
2) 反射波与散射波当电波辐射到地面或建筑物表面时，会发生反射或散射，从而产生多径传播现象，如图3-17所示。
图3-17 移动信道的传播路径3) 折射波电波在空间传播中，由于大气中介质密度随高度增加而减小，导致电波在空间传播时会产生折射、散射等。
通信原理第7版第4章(樊昌信版)课件
正确
错误
Pe P(0)P(1/ 0) P(1)P(0 /1)
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24
四进制 无记忆 编码信道
0
1
发 送 端2
3
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0
1
接 收 2端
3
25
§4.4
恒参/随参信道特性 对信号传输的影响
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26
恒参信道 特性及其对信号传输的影响
线性时不变系统
• 特点：传输特性随时间缓变或不变。
传播路径 天波传播方式
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6
无线信道
视线传播 line-of-sight
d
频率： > 30 MHz
h
发射
特性：直线传播、穿透电离层 天线 r
用途：卫星和外太空通信
传播途径
d
D
接收 天线
r
超短波及微波通信
视线传播方式
距离：与天线高度有关
D2 D2 h (m)
8r 50
D 为收发天线间距离(km)
So()C()Si()
C n (t )
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22
不同的物理信道具有不同的特性C() = 常数（可取1）
加性高斯白噪声信道模型
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23
§4.3.2 编码信道模型 模型： 可用 转移概率来描述。
二进制 无记忆 编码信道 模型
P(0/0) + P(1/0) = 1
P(1/1) + P(0/1) = 1
例如 设收发天线的架设 高度均为40 m，则最 远通信距离为：
D = 44.7 km
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7
微波中继（微波接力） 卫星中继（静止卫星、移动卫星） 平流层通信
第三章 信道 信道是通信系统必不可少的组成部分.一般来说,实.
在信道有效的传输带宽内， | H(ω) |不是恒定不变的，而是 随频率的变化有所波动。这种振幅频率特性的不理想导致信 号通过信道时波形发生失真，又称为幅度频率失真。
如有线电话信道的衰减—频率特性就是不理想的，
产生原因：信道中存在各种滤波器、混合线圈、串联电 容、分布电感等。 影响： 对模拟信号，使波形失真，如语音信号，不同频率 强弱变化； 对数字信号，会引起相邻码元波形在时间上相互重 叠（因信道特性变化），从而造成码间串扰、误码。 1． 相位——频率畸变： 经常用群迟延——频率特性来描述相频特性： 群迟延——频率特性为：τ(ω)=dφ(ω)/d ω，当φ(ω) =-ωtd 即τ(ω)=-td时，无相频畸变。
3．克服措施： 模拟通信： 利用线性补偿网络进行频域均衡，使衰耗特性曲 线平坦，联合频率特性无畸变。 数字通信：合理设计收、发滤波器，消除信道产生的码间串扰; 信 道特性缓慢变化时，用时域均衡器，使码间串扰降到最小且可自适 应信道特性变化。
三、随参信道特性及其对信号传输的影响
随参信道包括短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射、超短 波及微波对流层散射、超短波电离层散射等。 对流层：10km～12km以下大气层 电离层：60～600km大气层
如果传输特性不好（即上述两个条件不满足），会使信号传输产 生失真（也称畸变）。 1． 幅度——频率畸变
幅度——频率畸变是信道的幅度——频率特性不理想引起的，主 要是
三、参信道特性及其对信号传输的影响
当前大多数的数据通信都是通过恒参信道（或近 似恒参信道）进行传输的，如有线信道、微波视距信 道、卫星信道等都是恒参信道。恒参信道的主要特点 是可以把信道等效成一个线性时不变网络，传输技术 主要解决由线性失真引起的符号间干扰和由信道引入 的加性噪声所造成的判断失误。
信道特性对信号传输的影响
信道特性对信号传输的影响1．无失真传输要求（1）振幅-频率特性要求振幅特性与频率无关，即其振幅-频率特性曲线是一条水平直线。
（2）相位-频率特性要求相位特性是一条通过原点的直线，或其传输群时延（即系统在某频率处的相位对频率的变化率）与频率无关，等于常数。
2．失真（1）线性失真①频率失真a．定义：频率失真是指信道的振幅-频率特性曲线不满足呈一条理想水平直线而引起的失真。
b．影响：使模拟信号的波形产生畸变。
在传输数字信号时，造成码间串扰。
c．补偿措施：用一个线性网络进行补偿，使其频率特性与信道的频率特性之和在信号频谱占用的频带内为一条水平直线。
②相位失真a．定义：相位失真是由信道的相位特性不满足群时延为常数的理想特性而引起的失真。
b．影响：相位失真对于数字信号的传输影响很大，引起码间串扰，使误码率增大。
c．补偿措施：用一个线性网络进行补偿。
（2）非线性失真①定义非线性失真是指信道输入和输出信号的振幅关系不是直线关系的失真。
②分类a．谐波失真定义：非线性特性使信号产生新的谐波分量。
产生原因：由信道中的元器件特性不理想造成。
b．频率偏移失真定义：信道输入信号的频谱经过信道传输后产生了平移。
产生原因：由发送端和接收端中用于调制解调或频率变换的振荡器的频率误差引起。
c．相位抖动失真定义：信道输入信号的相位谱经过信道传输不稳定。
产生原因：由振荡器的频率不稳定产生。
③特性图图4-10 非线性特性（3）衰落①衰落的定义衰落是指信号的包络因传播而产生起伏变化的现象。
②衰落的分类快衰落：由多径效应引起的衰落。
慢衰落：由于移动台的不断运动，电波传播路径地形地貌的不断变化，路径上季节、日夜、天气等的变化使得衰落的起伏周期较长的一种衰落。
频率选择性衰落：衰落和频率有关，不同频段上衰落特性不一样，当频率超过相干带宽时发生频率选择性衰落。
（4）多径效应①产生原因信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的长度（时延）和衰减都随时间而变。
通信原理第3章信道
图3.1-5 无线电中继
➢ 平流层通信：利用位于平流层的高空平台电台代替卫星作为 基站的通信。
11
第3章 信 道
三、电离层和大气层对于传播的影响
电离层对于传播的影响
反射 散射
大气层对于传播的影响
散射 吸收
衰 减
根据应用情况不同，在光纤线路中可能设有中继器 （也可不设）。中继器有两种类型：直接中继器和间接中继器。 所谓直接中继器就是光放大器，它直接将光信号放大以补偿光 纤的传输损耗，以便延长传输距离；所谓间接中继器就是将光 信号先解调为电信号，经放大或再生处理后，再调制到光载波 上，利用光纤继续进行传输。在数字光纤信道中，为了减少失 真及防止噪声的积累，每隔一定距离需要加入再生中继器。
电离层
电离层：约60 ～ 400 km
平流层
60 km
对流层
10 km
地面
0 km
6
第3章 信 道
3.短波电离层的传播路径
短波电离层反射信道是利用地面发射的无线电波在电 离层， 或电离层与地面之间的一次反射或多次反射所形成 的信道。
离地面60~400 km的大气层称为电离层。
电离层由分子、原子、离子及自由电子组成，形成的 原因是由于太阳辐射的紫外线和X射线。 当频率范围为 3~30 MHz (波长为10-100m)的短波(或称为高频)无线电 波射入电离层时， 由于折射现象会使电波发生反射，返回 地面，从而形成短波电离层反射信道。
制 器
光
光
纤
探
线测
路
器
基
基
带
带
处 理
电 信 号
通信原理(Ⅱ)信道特性对传输的影响
两T(条发路射径机的)接收信c 号为：
传播衰减
A
Ei
f(t - E0)L和OSA f(t
第一条路径 的时延
-
b
0
- )
ETOT=ELOS +Eg 两条路径R的(接时收延差机)
h2t.求：此多径信道的传输函E数dr2=Eg
hr
设f (t)的傅里叶θ变i 换（即其θ频0谱）为F()：
f (t) F()
2、相位失真：相位～频率特性不良引起的
对语音影响不大，对数字信号影响大 解决办法：同上
3
4.4 信道特性对信号传输的影响
3、非线性失真：
可能存在于恒参信道中
定义：
输入电压～输出电压关系
是非线性的。
4、其他失真：
频率偏移、相位抖动…
输
出
电
压
直线关系
非线性关系
输入电压
图4-16 非线性特性
2）、相位～频率特性：
要求其为通过原点的直线， 即群时延为常数时无失真
群时延定义： () d d
群（
延
迟）
ms
0
相位～频率特性
频率(kHz)
(b) 群延迟～频率特性
2
4.4 信道特性对信号传输的影响
1、频率失真：振幅～频率特性不良引起的
频率失真 波形畸变 码间串扰 解决办法：线性网络补偿
4.4 信道特性对信号传输的影响
一、恒参信道的影响
恒参信道举例：各种有线信道、卫星信道… 恒参信道 非时变线性网络 信号通过线性系
统的分析方法。线性系统中无失真条件：
1）、振幅～频率特性：为水平直线时无失真