恒参信道特性对信号传输的影响

恒参信道可以看作是一个非时变线性网络。线性网络的特性可用其单位冲激响应(时域)和传输特性(频域)表征。由线性电路理论可知

式中,|H(ω)|为幅频特性;φ(ω)为相频特性。

1.信号经过信道不失真的要求

信号经过信道不失真的要求是

式中,k、t0为常数。

满足信号经过信道不失真的要求的充分条件是

实际上,

由此得到满足信号经过信道不失真所要求的H(ω)应为

即

理想信道传输特性如图3.5.1所示。

式(3.5.1)是不失真的充分条件;对于实际限带信号,式(3.5.1)只需在信号的频谱范围以内成立即可,如图3.5.2所示。

图3.5.1　理想信道传输特性

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图3.5.2　限带信号频谱

限带基带信号通过理想低通滤波器不失真,限带频带信号通过理想带通滤波器也不失真,如图3.5.3和图3.5.4所示。

图3.5.3　理想低通特性

图3.5.4　理想带通特性

理想低通与理想带通特性实际上是不可实现的,实际低通与带通特性只能近似接近理想特性。

信道带宽是指基本满足信号经过信道不失真要求的频率范围的宽度。

2.信道的时延特性及群时延特性

cosωt通过信道后变为

由此有

称

为信道的时延特性,它表示不同频率的正弦型信号经过信道后的时延与其角频率的关系。

称

为信道的群时延特性。

时延特性与群时延特性一般不相同。当相频特性是一条通过原点的直线时,时延特性与群时延特性相同;不满足上述条件时,则不相同。它们对信号传输的影响也不一样。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包络的失真。