多径信道对信道的影响

多径信道对单频信号的影响

设一个幅度为 1，频率为10Hz的单频信号经过 20 条路径传输得到的波形及频谱，这20条路径的衰减相同，但时延的大小随时间变化，每径的时延变化规律为正弦型，变化的频率从0－2Hz随机均匀抽取。用matlab进行时、频域的对比分析。

输入的单频信号

1

s(t)

-10

0.5

1

1.5

2.533.5t/s

经过20径后的接收信号

2

4

4.5

5

105

s(t)

0-5-100

100

200

300

400

500t/s

600

700

800

900

1000

图（1）

54

x 10

4

输入单频信号频谱图

s(f)

321004

2

10121416f/Hz

单频信号经多径信道后输出信号频谱图

4681820

5

4

r(f)

32100

2

4

6

8

10f/Hz

12

14

16

18

20

图（2）

从上图可以看到，输入信号为振幅恒定，频率单一的单频信号，经过20径时变信道后，接受信号波形的包络随时间随机起伏，并且其频谱图由单一频率变成一个窄带频谱。经过多径传输后，由于各个信道的时延及衰减均不相同，导致接收信号的幅度不同，频率分量也增多。由于多径时延长度不同，各次仿真的图形也各不相同，幅度变化随机性很强，但是如果对信号进行短时观察，信号幅度的起伏变化较为缓慢。

但是，如果减少多径的数目，信号的幅度变化也能够呈现出一定的周期性变化（如图（3）所示）。可见，信号经过径的数目对接收信号的幅度也有一定影响。

输入的单频信号

1

s(t)

-10

0.5

1

1.5

2.533.5t/s

经过3径后的接收信号

2

4

4.5

5

42

s(t)

0-2-40

100

200

300

400

500t/s

600

700

800

900

1000

图（3）

5

44

输入单频信号频谱图

s(f)

32100x 10

4

2

10121416f/Hz

单频信号经3条多径信道后输出信号频谱图

4681820

5

4

r(f)

32100

2

4

6

8

10f/Hz

12

14

16

18

20

图（4）

附源代码：