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多徑時延對不同頻率的影響

2022-07-26 21:51 作者:樂吧的數(shù)學(xué)  | 我要投稿

?? ???? 在無線傳輸中,由于環(huán)境中反射,折射等物理現(xiàn)象,導(dǎo)致多個路徑的信號到達接收端,而每個路徑由于無線電波走得路途的遠近不同,到達接收端的時延是不同的。
(以本文為藍本錄制了一個小視頻:https://www.bilibili.com/video/BV1yW4y1i76c/

?? ???? 現(xiàn)在用一個例子來演示一下。

?? ??? ?假如有兩個頻率經(jīng)過無線來傳輸,一個頻率是 20Hz,執(zhí)行下面的 python 代碼:


?? ?這個會生成幅度為 1 的波形:


?? ??? 這個頻率的信號,有兩個路徑傳輸?shù)浇邮斩耍總€路徑的時延分別是 0.01秒和 0.015秒,經(jīng)過兩路時延后收到的信號,分別顯示在下圖中:

???? 紅色:是原始發(fā)出的信號

???? 綠色:是時延 0.01秒那一路的信號

???? 綠色:是時延 0.015秒那一路的信號

???? 黃色:是兩路不同時延的信號,在接收端疊加后的結(jié)果

代碼如下:






???????? 可以看到,兩路信號疊加后,比原始發(fā)出的信號幅度要高,即得到了增強。

????????? 下面,我們再來看看 80Hz 頻率的情況,在這種情況下,疊加后的信號是被減弱了的。

按照同樣方法,另外一個頻率是 80 Hz,執(zhí)行下面的 python 代碼:


? 這個會生成幅度為 1 的 80Hz 波形:


?

這個頻率的信號,有兩個路徑傳輸?shù)浇邮斩耍總€路徑的時延分別是 0.01秒和 0.015秒,經(jīng)過兩路時延后收到的信號,分別顯示在下圖中:

???? 紅色:是原始發(fā)出的信號

???? 綠色:是時延 0.01秒那一路的信號

???? 綠色:是時延 0.015秒那一路的信號

???? 黃色:是兩路不同時延的信號,在接收端疊加后的結(jié)果

代碼如下:


紅色是原始信號。藍色和綠色這兩個不同延時的信號,相位相差比較大,疊加后信號被減弱了,可以看到黃色疊加后的信號,比紅色原始信號弱很多。



下面,我們用同樣兩個時延的路徑,把頻率從 10 Hz 到 1000Hz 掃一遍,看不同頻率下兩路時延信號疊加后的最大幅度的變化:


原始信號的幅度,都是 1. 可以看到,在 10Hz 的時候,接收的信號是比原始信號強,在 100Hz 的時候,接收到的信號已經(jīng)相互抵消為 0 了。




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