第二章(信道)习题及其答案
【题2- 1】设一恒参信道的幅频特性和相频特性分别为
(=丫屯
其中,心九都是常数。试确定信号s(t)通过该信道后的输出信号的时域表达式, 并讨论之。 【答案2- 1】
恒参信道的传输函数为:H?) = H何)[e金矽=Koe」曲,根据傅立叶变换可
得冲激响应为:h(t)= KoRt-td)。
根据
V(t)
o
二
V(t) h(
i
t)可得出输出信号的时域表达式:
s°(t) = s(t) h(t) = s(t) Ko、(t-td) = K°s(t-td)
讨论:题中条件满足理想信道(信号通过无畸变)的条件:
H ?)=常数
=—叽或%= i d
所以信号在传输过程中不会失真。
【题2-2】设某恒参信道的幅频特性为
H (
\ ? COST。
1
td
,其中td为常数。 试确定信号
s
(t)通过该信道后的输出表达式并讨论之。
【答案2-2】
该恒参信道的传输函数为 ?)
H
TH
1
1
(t-td -T。)
2
(^cos^TojeT处,根据傅立
叶变换可得冲激响应为:
h(t)- (t-td)
根据
2
(t-td T。)
V
o
(t)二
V
i
(t) :
h(t)
可得出输出信号的时域表达式:
1
1
-
so(t) = s(t) : h(t) =s(t) :
-
丄1
二 s(t -td)
1
-td)-—T。) 「(t 弋 T。) 2 2
丄1
丄
s(t -td -T。)
2 2
s(t -td T。)
讨论:和理想信道的传输特性相比较可知,该恒参信道的幅频特性
H?)=(什COST。不为常数,所以输出信号存在幅频畸变。其相频特性 (J二- t是频率??的线性函数,所以输出信号不存在相频畸变。
【题2-3】今有两个恒参信道,其等效模型分别如图 P3.3 (a)、(b)所示。试 求这两个信道的群延迟特性及画出它们的群延迟曲线,并说明信号通过它们时有 无群迟延失真?
【答案2-3】
写出图P3.3 (a)所示信道的传输函数为:
Hi(w)
「 R + R2
幅频特性:
i
(w) =0
根据幅频特性和群延迟的关系式
/、 d?(w)
(w)=
得出群延迟
dw
r(w)二 0
因为i
(w)
是常数,所以信号经过图(a)所示信道时,不会发生群延迟失真。
写出图3-3 (b)所示信道的传输函数为:
1
H 2(w)二
jwC
1
R .
1
1 jwRC
jwC
幅频特性:
「2(w) - - arctan wRC
根据幅频特性和群延迟的关系式
(wr
得出群延迟
2
d (w)
dw
/ \\ RC
(w)
222
1 + w R C
因为2(W)不是常数,所以信号经过图(b)所示信道时会发生群延迟失真。
?1
(W)、 2
(w)
的群延迟曲线分别如下图所示。
【题2-4】一信号波形
s
(t)二Acos,Ucos^t,通过衰减为固定常数值、存在相 移的网
络。试证明:若 HL门且锐-门附近的相频特性曲线可近似为线性,则 该网络对s(t)的迟延等于它的包络的迟延(这一原理常用于测量群迟延特性) 。 【答案2-4】
因为\所以
s(t)ej3d
的包络为Acos^t。根据题中的、附近的相频特 性,可假设网络的传输
函数为H?) = Ko
(在矶附近,该式成立)
幅频特性:;