Например, наряду с прямым преобразованием Фурье, определяемым (2.1 – 2.3), справедлива также формула
(2.4)
и т.д.
Нетрудно видеть, что
между сигналом (или его спектром
) на входе канала и сигналом
(или его спектром
)
на выходе канала существуют следующие соотношения:
Рис 2.1
(2.5)
(2.6)
(2.7)
Используя формулы (2.7) и (2.4), имеем
.
Системные функции ,
,
,
большинства
реальных каналов с переменными параметрами следует рассматривать как случайные.
Физически это отражает наличие замираний. Принято различать общие и селективные
замирания. Общие замирания имеют место, если ширина полосы частот
сигнала существенно меньше интервала
корреляции
передаточной функции
канала по частоте, а длительность
, причем
–
интервал корреляции функции
по времени. Если
условие
не выполняется, имеют место
частотно-селективные замирания, а при невыполнении условия
– временные селективные замирания. При
одновременном невыполнении условий
и
имеют место временные и
частотно-селективные замирания. В зависимости от величины отношений
и
можно
различать медленные
и быстрые
селективные замирания.
Условие позволяет представить данную модель
линейной системой с постоянными параметрами. Существование замираний отражается
наличием совокупности реализаций случайной функции
.
Системные функции для данной модели имеют вид:
Используя выражения 2.1 и 2.3, находим, что
Следовательно, для
описания данного канала достаточно использовать две функции и
, причем
они связаны между собой преобразованиями Фурье.
Связь между сигналами на
входе и выходе
канала,
их спектрами
и
и
системными функциями описывается формулами:
(2.8)
Для статистического описания системных функций удобно использовать математическое ожидание, описывающее регулярную составляющую замираний
и корреляционные функции
Функция корреляции дает меру корреляции замираний случайной
составляющей импульсного отклика. В частности, когда
,
(2.9)
где –
распределение мощности случайной компоненты импульсного отклика
, пути распространения с разными временными
сдвигами будут не коррелированны.
Функция дает меру частотной селективности
замираний. Сущность частотно-селективных замираний удобно проиллюстрировать
следующим образом. Подадим на вход канала два комплексных моночастотных сигнала
и
. На
выходе канала имеем сигналы
и
. Мерой корреляции мгновенных значений
комплексных амплитуд этих сигналов является значение функции корреляции
. Если величина этой функции близка к единице,
то говорят, что на данных частотах имеют место общие или плоские замирания. В
противном случае замирания считают частотно-селективными.
Связь между функциями
и
можно
установить, учитывая, что
. Тогда
(2.10)
Соответственно, справедливо двумерное обратное преобразование Фурье.
По характеру функции можно различать каналы:
– без регулярной
составляющей, когда ;
– с регулярной составляющей,
интенсивность которой не зависит от частоты, т.е. ; в
этом случае регулярная составляющая имеется только в одном луче, т.е.
;
– с регулярной составляющей, интенсивность которой зависит от частоты; регулярная составляющая в этом случае имеется больше, чем в одном пути распространения.
В каналах без регулярной составляющей действует механизм рассеяния, поэтому замирания носят часто случайный характер.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.