多径时延对不同频率的影响
在无线传输中,由于环境中反射,折射等物理现象,导致多个路径的信号到达接收端,而每个路径由于无线电波走得路途的远近不同,到达接收端的时延是不同的。
(以本文为蓝本录制了一个小视频:https://www.bilibili.com/video/BV1yW4y1i76c/ )
现在用一个例子来演示一下。
假如有两个频率经过无线来传输,一个频率是 20Hz,执行下面的 python 代码:
这个会生成幅度为 1 的波形:

这个频率的信号,有两个路径传输到接收端,每个路径的时延分别是 0.01秒和 0.015秒,经过两路时延后收到的信号,分别显示在下图中:
红色:是原始发出的信号
绿色:是时延 0.01秒那一路的信号
绿色:是时延 0.015秒那一路的信号
黄色:是两路不同时延的信号,在接收端叠加后的结果

代码如下:
可以看到,两路信号叠加后,比原始发出的信号幅度要高,即得到了增强。
下面,我们再来看看 80Hz 频率的情况,在这种情况下,叠加后的信号是被减弱了的。
按照同样方法,另外一个频率是 80 Hz,执行下面的 python 代码:
这个会生成幅度为 1 的 80Hz 波形:

这个频率的信号,有两个路径传输到接收端,每个路径的时延分别是 0.01秒和 0.015秒,经过两路时延后收到的信号,分别显示在下图中:
红色:是原始发出的信号
绿色:是时延 0.01秒那一路的信号
绿色:是时延 0.015秒那一路的信号
黄色:是两路不同时延的信号,在接收端叠加后的结果

代码如下:
红色是原始信号。蓝色和绿色这两个不同延时的信号,相位相差比较大,叠加后信号被减弱了,可以看到黄色叠加后的信号,比红色原始信号弱很多。
下面,我们用同样两个时延的路径,把频率从 10 Hz 到 1000Hz 扫一遍,看不同频率下两路时延信号叠加后的最大幅度的变化:

原始信号的幅度,都是 1. 可以看到,在 10Hz 的时候,接收的信号是比原始信号强,在 100Hz 的时候,接收到的信号已经相互抵消为 0 了。