Передача сигнала без искажений по каналу связи

Что нужно для того, чтобы среда передачи вела себя как идеальный канал связи?

1. Сигнал на выходе может запаздывать по отношению к сигналу на входе системы
2. Сигналы на выходе и входе системы могут отличаться по амплитуде
3. Выходной сигнал системы передачи не должен быть искажен

Приведенные три условия соответствуют линейному каналу передачи. Если канал передачи линеен, то отклик системы постоянен по модулю, а сдвиг фаз поступающих на выход спектральных составляющих сигнала должен быть линейным по частоте, т.е. все гармоники сигнала должны поступать на выход с одинаковым запаздыванием, чтобы их можно было просуммировать (групповая задержка должна быть постоянна). В реальных системах при передаче по каналу связи сигнал искажается, и для компенсации этих искажений в приемнике применяются эквалайзеры.

Создать идеальный канал связи нереально, т.к. для рационального использования ширины полосы бесконечный спектр сигнала усекается до конечной величины с помощью фильтра.

Рассмотрим характеристики идеальных фильтров, представленные на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1. Передаточная функция идеальных фильтров:

а) идеальный пропускающий фильтр

б) Идеальный фильтр нижних частот (ФНЧ)

в) идеальный фильтр верхних частот (ФВЧ)

Вне диапазона , которая называется полосой пропускания (passband), амплитуда отклика идеального фильтра равна нулю. Эффективная ширина полосы пропускания определяется шириной полосы фильтра и составляет Гц.

Если , то фильтр называется пропускающим

Если имеет конечное значение, то фильтр называется фильтром нижних частот

Если , то это фильтр верхних частот.

Импульсный отклик идеального фильтра нижних частот, показанный на рисунке 3.2, описывается уравнением:

(3.1)

где функция

Рисунок 3.2. Импульсный отклик идеального фильтра нижних частот