信道特性对信号传输的影响

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。

《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。

信号传输原理
信号传输原理是一门研究信号的传输过程和特性的学科。

信号可以是声音、图像、电信号等，它们在传输过程中会受到各种干扰和衰减，而信号传输原理研究的就是如何使信号在传输过程中保持稳定、不受干扰和衰减。

信号传输原理主要包括以下内容：
1. 信号的表示和处理：信号可以用不同的方式进行表示和处理，如时域表示、频域表示、数字信号处理等。

2. 信道特性：信道是信号传输的媒介，不同的信道会对信号产生不同的影响，如噪声、失真、衰减等。

3. 信号调制：为了使信号能够在不同的传输媒介中传输，需要对信号进行调制。

调制的方式有很多种，如模拟调制、数字调制等。

4. 信号检测和解调：在接收端，需要对接收到的信号进行检测和解调，以恢复原始信号。

5. 误码率和传输速率：误码率是指传输过程中发生错误的比率，而传输速率则是指单位时间内传输的信息量。

信号传输原理在通信、电子、计算机等领域都有着广泛的应用。

通过对信号传输原理的研究，可以提高信号传输的质量和效率，从而推动信息技术的发展。

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通信原理-樊昌信-考试知识点总结★分集接收分散接收，集中处理。

在不同位置用多个接收端接收同一信号①空间分集多副天线接收同一天线发送的信息，分集天线数（分集重数）越多，性能改善越好。

接收天线之间的间距d≥3λ。

②频率分集载频间隔大于相关带宽移动通信9001800。

③角度分集天线指向。

④极化分集水平垂直相互独立与地磁有关。

★起伏噪声P77是遍布在时域和频域内的随机噪声，包括热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声。

★各态历经性P40随机过程中的任意一次实现都经历了随机过程的所有可能状态。

因此，关于各态历经性的一个直接结论是，在求解各种统计平均（均值或自相关函数等）是，无需做无限多次的考察，只要获得一次考察，用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值即可，从而使测量和计算的问题大为简化。

部分相应系统人为地、有规律地在码元的抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除，从而可以达到改善频谱特性，压缩传输频带，是频带利用率提高到理论上的最大值，并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的目的。

通常把这种波形称为部分相应波形。

以用部分相应波形传输的基带系统成为部分相应系统。

多电平调制、意义为了提高频带利用率，可以采用多电平波形或多值波形。

由于多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码，在波特率相同（传输带宽相同）的条件下，比特率提高了，因此多电平波形在频带受限的高速数据传输系统中得到了广泛应用。

MQAM多进制键控体制中，相位键控的带宽和功率占用方面都具有优势，即带宽占用小和比特信噪比要求低。

因此MPSK和MDPSK体制为人们所喜用。

但是MPSK体制中随着M的增大，相邻相位的距离逐渐减小，使噪声容县随之减小，误码率难于保证。

为了改善在M大时的噪声容限，发展出了QAM体制。

在QAM体制中，信号的振幅和相位作为作为两个独立的参量同时受到调制。

这种信号的一个码元可以表示为Sk(t)Akcos(0tk)，kTt(k1)T，式中k=整数；Ak和k分别可以取多个离散值。