3.2恒参信道及其对信号传输的影响

恒参信道对信号传输的影响信道响应函数为H (f )=|H (f )|e −j∅(f ),输入信号为x (t )=∑a n g (t −nT s ),其中T s =1，g (t )={1,0≤T s0,else ,用Matlab 画出如下情况时的信道输出信号，H(f)可自定义。

（1） 无失真信道，如H (f )=e −jπf （2） 幅度失真信道，如H (f )=sinπf πfe −jπf（3） 相位失真信道，如H (f )={e −π(f−1),f ≥0e −π(f+1),f <0一． 实验原理本次仿真主要通过Matlab 仿真图形直观的观察不同信道对信号的影响，并且总结分析归纳其中的原因。

通过已有的知识，我们知道输入信号过无失真信道，对其幅频、相频均无影响，也就是说在接收端可以直接获得原发送信号。

输入信号过幅度失真信号会产生幅度失真，信道可想象成其幅度产生变化而相位性质不变。

相位失真信道则在相位上对信号产生影响，幅度性质无改变。

二． Matlab 仿真图像及分析（1） 输入信号过无失真信道：（a ） 无失真信道幅频、相频图像：（b ） 信号过无失真信道后的输入、输出比较：信道幅频（c）小结：由图可知，无失真信道对信号不产生大的影响，但仔细观察会发现输出信号相对于输入信号有略微延迟，这是由于信号过系统产生时延造成的，满足无失真条件。

（2）输入信号过幅度失真信道：（a）幅度失真信道的幅频、相频图像：信道幅频信道相频（b）信号过幅度失真信道后的输入、输出比较：输出信号（c）小结：输出波形相对于输入信号失真了,产生原因是信道幅频响应不是常数，故信号经信道传输会产生明显的幅度失真。

（3）输入信号过相位失真信道：（a）相位失真信道的幅频、相频图像：信道相频（b）信号过幅度失真信道后的输入、输出比较：输入信号输出信号小结：由图可知信号过系统后其幅度大小不变，但相位发生变化，输出信号相对于输入信号将产生反向。

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。

周炯槃《通信原理》第3版名校考研真题第8章信道一、选择题1．恒参信道特性不理想，会引起信号的（）畸变和（）畸变。

[南京邮电大学2007研] A．低频，甚高频B．高频，相频C．幅频，相频D．码间，倒相【答案】C【解析】恒参信道不理想会引起信号的幅度和相位畸变，因此会造成幅频畸变和相频畸变。

2．以下不属于随参信道中多径效应的是（）。

[南京邮电大学2007研]A．瑞利衰落B．频率选择性衰落C．频率畸变D．幅度频率畸变【答案】D【解析】随参信道中的多径效率有：瑞利衰落；频率选择性衰落；频率弥散。

二、填空题1．对于900MHz的移动无线通信GSM系统，信号传输环境受到很多因素限制，其信道特性为______，且限制带外辐射和移动终端（手机）的信号功率尽可能小，因此调制方式中GSM不宜采用______等调制方式；又因信道拥挤，也不宜采用______调制方式，较适宜的调制方式有______等，现普遍采用______调制。

[同济大学2006研]【答案】衰落特性、多径特性、非线性；ASK、MASK；FSK、MFSK；QAM、MSK、QPSK、OQPSK；GMSK调制2．在数字通信中，当信号带宽超过多径传播随参信道的相干带宽时，会产生衰落。

为了对抗此衰落，在TDMA系统中常用的措施是，在CDMA系统中常用的措施是。

[北京邮电大学2005研]【答案】频率选择性；均衡；Rake接收3．恒参信道对信号传输的影响主要表现在：______，______，______。

[南京邮电大学2003研]【答案】幅频畸变；相频畸变；多径传播【解析】所谓幅度-频率畸变，是指信道的幅度-频率特性偏离如图8-1所示关系所引起的畸变。

图8-1所谓相位-频率畸变，是指信道的相位-频率特性或群迟延-频率特性偏离如图8-2所示关系而引起的畸变。

图8-24．宽频带信号在短波电离层反射信道中传输时，可能遇到的主要衰落类型是。

[西安电子科技大学2002研]【答案】频率选择性衰落【解析】因为传输信号的频谱宽于信道的相关带宽△f，则该信号传输将产生明显的频率选择性衰落，指的就是发生在一小组频率上的信号衰落，它是由频率中的多路径成分引起的。

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 f H 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。

通信原理1、衡量一个通信系统的有效性和可靠性，模拟和数字通信系统采用不同的定量指标，数字通信系统通常采用传输速率或频带利用率作为有效性指标。

2、设某离散信源有三个消息符号，它们出现的概率分别为1/4、1/4、1/2，各符号出现是相对独立的，则该信源的平均信息量为 1.5bit/符号。

3、恒参信道对信号传输的影响是确定的或变化极其缓慢的，其幅度-频率畸变是指信号中不同频率分量分别受到信道不同的衰减，对模拟通信影响较大，会导致信号波形畸变，输出信噪比下降。

4、调制信道模型可用线性时变网络来表示，其对信号的影响可分为乘性干扰和加性干扰两种，通常用于模拟通信中。

5、计算机终端通过电话信道传输计算机数据，电话信道带宽为3.4kHz，信道的输出信噪比为20dB，则信道容量为22.6 bps 。

6、在模拟调制系统中进行包络检波解调时，当输入信噪比小到某值时，包络检波器会把有用信号扰乱为噪声，即存在门限效应现象。

7、在数字基带系统中，采用滚降余弦系统的目的是便于减小码间干扰和定时提取。

8、某调频波)t400sin8t2000cos(20)t(sπ+π=，信号的带3600 Hz 。

9、单路话音信号的最高频率为4kHz，抽样频率为8kHz。

设抽样后按16级均匀量化编码，再进行2DPSK调制，则已调信号的第一零点带宽为64kHz 。

10、设输入抽样器的信号为门函数)t(Gτ，宽度ms20=τ，若忽略其频谱第8个零点以外的频率分量，则其最小抽样速率为800 Hz 。

11、信息传输速率一般分为传码率和传信率，前者的单位是“波特”，后者的单位是“比特/秒”。

12、通信系统的主要性能指标可分为两类，即有效性指标和可靠性指标。

13、在实际使用的物理信道中，传输函数如果对信号的影响是固定的，这类信道称为恒参信道；如果传输函数随时间随机快变化，则称为随参信道。

14、角度调制是调频和调相的统称，其特点是高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持恒定。

恒参信道的传输特性通常可以用 和 来表征。

信道传输信息的速率与 、 以及 有关。

二、判断题：（正确画“√”，错误画“×”；每题0.5分，共5分） 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。

（× ）恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的，因此，可以认为它等效于一个时变的线性网络。

（× ） 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道，若0→n ，则信道容量∞→C 。

（ ）小信噪比时，调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而增加。

（ ）在大信噪比情况下，AM 信号检波器的调制制度增益随基带信号的支流分量的减少而减少。

（ ）任何一个采用线性调制的频带传输系统，总可以由一个等效的基带传输系统所替代。

（ ）对于数字基带信号()t S 的功率谱密度的连续谱部分总是存在的，而离散谱可有可无。

（ ）基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。

（ ）一种编码的检错和纠错能力与该编码的最大码距的大小有直接关系。

（ ）一般说来，通过键控法得到二进制移频键控信号（2FSK ）的相位（nϕ、nθ）与序列n 无关。

（ ）三、单项选择题：（每题1分，共10分）下列关于群延迟畸变与幅度畸变说法正确的是。

（A）群延迟畸变是线性畸变，幅度畸变是非线性畸变；（B）群延迟畸变、幅度畸变都是线性畸变；（C）群延迟畸变是非线性畸变，幅度畸变是线性畸变；（D）群延迟畸变、幅度畸变都是非线性畸变。

（B）与调制方式无关，与解调方式有关；（C）与调制方式无关，与解调方式无关；（D）与调制方式有关，与解调方式有关。

窄带噪声()t n的同相分量()tnc与正交分量()tns具有如下性质。

（A）()tnc与()tns都具有带限性质；（B）()tnc与()tns都具有带通性质；（C）()tnc与()tns都具有高通性质；（D）()tnc与()tns都具有低通性质。

在带宽与信噪比互换关系上，下列 性能与理想通信系统性能差距最小。

恒参信道和随参信道对信号传输的影响恒参信道和随参信道对信号传输的影响
在通信领域，恒参信道和随参信道是非常重要的概念。

它们对信号传
输有着不同的影响，下面我们将详细探讨这两者的特点及其在信号传
输中的应用。

恒参信道是指传输信号时，信道参数保持不变的信道。

例如，常见的
反射式数字调制（FSK）通信系统就是一种恒参信道。

由于恒参信道的参数保持不变，因此接收方可以通过预先设置相应的滤波器来有效地
消除噪声和干扰。

此外，恒参信道的传输数据速率也较高，通信质量
较好，因此在高速数据传输中被广泛采用。

相比之下，随参信道则是指信道参数会随着时间、频率等变化的信道。

如移动通信系统的信道就属于随参信道。

这种信道的传输速率相对来
说较慢，信号传输质量也不稳定，容易受到强烈的干扰。

因此，在接
收端，一般需要不断地对信道参数进行估计和反馈，来保证传输稳定
性和可靠性。

此外，随参信道可以采用多载波调制技术，以提高传输
带宽和可靠性。

针对恒参信道和随参信道的不同特点，可以设计相应的信号传输方案。

在恒参信道中，采用基于正交的干扰消除技术可以有效地消除多径干
扰和噪声。

而在随参信道中，可以采用预编码技术，通过在发射端对
数据进行处理，来减小接收端的误码率和多径干扰。

总体来说，恒参信道和随参信道对信号传输都有着各自的优缺点。

在实际应用中，根据不同的场合和需求，选择恰当的信道类型和传输方案是非常重要的。