1、實驗二多徑傳播一、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗掌握多徑傳播、信道的頻率選擇性、相干帶寬等概念，理解多徑信道對信號傳輸 的影響。二、實驗原理多徑信道指信號傳輸?shù)穆窂讲恢挂粭l，接收端同時收到來自多條傳輸路徑的信號，這些信 號可能同向相加或反向相消。由于各徑時延差不同，每徑信號的衰減不同，因此數(shù)字信號經(jīng)過 多徑信號后有碼間干擾。通常情況下，如果信號的碼元間隔遠(yuǎn)大于多徑間的最大時延差，此時 信號經(jīng)過多徑后不會產(chǎn)生嚴(yán)重的碼間干擾；相反，如果信號碼元間隔與多徑間的時延差可比， 則信號經(jīng)過多徑傳輸后會產(chǎn)生嚴(yán)重的碼間干擾，此時接收端需要考慮采用均衡和其他消除碼間 干擾的方法才能正確接收信號。由于多徑，信道幅頻特性不為常數(shù)

2、，對某些頻率產(chǎn)生較大的衰減，對某些頻率的衰減小， 即信道具有頻率選擇性。當(dāng)輸入信號的帶寬遠(yuǎn)小于信道帶寬時(第一個零點帶寬)，則信道對 輸入信號的所有頻率分量的衰減幾乎相同，這種情況下，信號經(jīng)歷平坦性衰減，當(dāng)輸入信號的 帶寬與信道帶寬可比時，此時信號各頻率分量經(jīng)過信道的衰減不同，即信號經(jīng)過了頻率選擇性 的衰減。通?？捎眯诺赖臅r延擴(kuò)展七來表示信道的多徑擴(kuò)展情況，多徑時延擴(kuò)展的倒數(shù)稱為 信道的相干帶寬B =，設(shè)輸入信號的碼元間隔為T，當(dāng)BT 1時，信號的衰減是平坦的；m反之，信號的衰減是頻率選擇性的。數(shù)字信號經(jīng)過多徑非時變信道后，輸出信號為s(t)=寸 P b(t-T )iii=1從頻域觀點看S (

3、f) = B( f)席 P e -j2f i )=B (f) H (f)ii =1三、實驗內(nèi)容設(shè)三徑信道 p = 0.5，p 2 = 0.707，p 3 = 0.5，t 1 = 0，t 2 = 1s，t 3 = 2s。1.用Matlab畫出信道的幅頻響應(yīng)特性和相頻響應(yīng)特性；實驗代碼：clc,clear allf=-2:0.001:2h1=0.5*exp(-j*2*pi*f*0)h2=0.707*exp(-j*2*pi*f*1)h3=0.5*exp(-j*2*pi*f*2)h=h1+h2+h3subplot(2,1,1)plot(f,h)grid onaxis(-2 2 -0.5 2)subpl

4、ot(2,1,2)plot(f,angle(h)/pi)grid on實驗結(jié)果:圖1-信道的幅頻特性與相頻特性10 t T0s , T = 1, a 隨2.設(shè)信道輸入信號為b(t) = a g(t - nT )，其中g(shù)(t)=n機(jī)取0或1,畫出輸出信號波形;實驗代碼:Ts=1代碼clc ,clear alla = rand(1,1000)0+i*Ts)-(tTs+i*Ts)endst=0.5*bt+0.707*zeros(1,sample),bt(1:length(t)-sample)+0.5*zeros(1,2*sample),bt(1:length(t)-2*sample);subplot

5、(2,2,1)plot(t,bt,LineWidth,2)title(輸入信號)grid onaxis(20 40 -0.5 1.5);SF=abs(sig_spec(bt,t,dt,f)subplot(2,2,2)plot(f,SF,LineWidth,2)title(輸入信號的幅度譜)axis(-2 2 0 60);grid onsubplot(2,2,3)plot(t,st,LineWidth,2)title(輸出信號)grid onaxis(20 40 -0.5 2);SF1二abs(sig_spec(st,t,dt,f);subplot(2,2,4)plot(f,SF1,LineWi

6、dth,2) title(輸出信號的幅度譜) axis(-2 2 0 60);grid on實驗結(jié)果:圖2-單極性NRZ信號（Ts=1）經(jīng)過多徑信道后的輸出與幅度譜示意圖3 .同（2）相同形式的輸入信號，但T 8，畫出輸出信號波形。Ts=8代碼clc ,clear all a = rand(1,1000)0+i*Ts)-(tTs+i*Ts)endst=0.5*bt+0.707*zeros(1,sample),bt(1:length(t)-sample)+0.5*zeros(1,2*sample),bt(1:length(t)-2*sample);subplot(2,2,1)plot(t,bt,

7、LineWidth,2)title(輸入信號)grid onaxis(0 150 0 1.5);SF=abs(sig_spec(bt,t,dt,f)subplot(2,2,2)plot(f,SF,LineWidth,2)title(輸入信號的幅度譜)axis(-2 2 0 1000);grid onsubplot(2,2,3)plot(t,st,LineWidth,2)title(輸出信號)grid onaxis(0 150 0 2);SF1=abs(sig_spec(st,t,dt,f)subplot(2,2,4)plot(f,SF1,LineWidth,2)title(輸入信號的幅度譜)a

8、xis(-2 2 0 1000);grid on實驗結(jié)果：圖3-單極性NRZ信號（Ts=8）經(jīng)過多徑信道后的輸出與幅度譜示意圖四、思考題從信道幅頻相頻特性分析信道對輸入信號的影響；答：多徑的原因，使得信道的幅頻特性不為常數(shù)，對一些頻率的信號成分衰減比較大，對 一些頻率的信號衰減比較小，即信道具有頻率選擇性。信道相干帶寬是多少？答：信道的相干時延帶寬為B =Tm比較Ts=1時輸入輸出信號波形，比較Ts=8時輸入輸出信號波形。哪種情況輸出信號失真較 大？為什么？答：在Ts=1時信號的失真比較嚴(yán)重，因為Ts=1時的信號的碼元間隔與多徑時延間的時延差 可比，信號經(jīng)過多徑后產(chǎn)生嚴(yán)重的碼間干擾。在Ts=8時，信號的碼元間隔遠(yuǎn)大于多徑間的最大 時延差，此時信號的經(jīng)過多徑時延后不會產(chǎn)生嚴(yán)重的碼間干擾。實驗總結(jié)：經(jīng)過本次試驗，我了解了信號經(jīng)過多徑信道的幅頻特性，多徑信道