matlab瑞利衰落信道仿真資料

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1、引言由于多徑和移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)等影響因素,使得移動(dòng)信道對(duì)傳輸信號(hào)在時(shí)間、頻率和角度上造成了色散,如時(shí)間色散、頻率色散、角度色散等等,因此多徑信道的特性對(duì)通信質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,而多徑信道的包絡(luò)統(tǒng)計(jì)特性成為我們研究的焦點(diǎn)。根據(jù)不同無(wú)線環(huán)境,接收信號(hào)包絡(luò)一般服從幾種典型分布,如瑞利分布、萊斯分布和Nakagami-m分布。在本文中,專(zhuān)門(mén)針對(duì)服從瑞利分布的多徑信道進(jìn)行模擬仿真,進(jìn)一步加深對(duì)多徑信道特性的了解。仿真原理1、瑞利分布簡(jiǎn)介環(huán)境條件:通常在離基站較遠(yuǎn)、反射物較多的地區(qū),發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間沒(méi)有直射波路徑,存在大量反射波;到達(dá)

2、接收天線的方向角隨機(jī)且在(0~2π)均勻分布;各反射波的幅度和相位都統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。幅度、相位的分布特性:包絡(luò)r服從瑞利分布,θ在0~2π內(nèi)服從均勻分布。瑞利分布的概率分布密度如圖1所示:圖1瑞利分布的概率分布密度2、多徑衰落信道基本模型根據(jù)ITU-RM.1125標(biāo)準(zhǔn),離散多徑衰落信道模型為(1)其中,復(fù)路徑衰落,服從瑞利分布;是多徑時(shí)延。多徑衰落信道模型框圖如圖2所示:圖2多徑衰落信道模型框圖3、產(chǎn)生服從瑞利分布的路徑衰落r(t)利用窄帶高斯過(guò)程的特性,其振幅服從瑞利分布,即(2)上式中,、分別為窄帶高斯過(guò)程的同相和正交支路的

3、基帶信號(hào)。首先產(chǎn)生獨(dú)立的復(fù)高斯噪聲的樣本,并經(jīng)過(guò)FFT后形成頻域的樣本,然后與S(f)開(kāi)方后的值相乘,以獲得滿(mǎn)足多普勒頻譜特性要求的信號(hào),經(jīng)IFFT后變換成時(shí)域波形,再經(jīng)過(guò)平方,將兩路的信號(hào)相加并進(jìn)行開(kāi)方運(yùn)算后,形成瑞利衰落的信號(hào)r(t)。如下圖3所示:圖3瑞利衰落的產(chǎn)生示意圖其中,(3)4、產(chǎn)生多徑延時(shí)多徑/延時(shí)參數(shù)如表1所示:表1多徑延時(shí)參數(shù)TapRelativedelay(ns)Averagepower(dB)1002310-1.03710-9.041090-10.051730-15.062510-20.0仿真框架根

4、據(jù)多徑衰落信道模型(見(jiàn)圖2),利用瑞利分布的路徑衰落r(t)(見(jiàn)圖3)和多徑延時(shí)參數(shù)(見(jiàn)表1),我們可以得到多徑信道的仿真框圖,如圖4所示;圖4多徑信道的仿真框圖仿真結(jié)果1、多普勒濾波器的頻響圖5多普勒濾波器的頻響2、多普勒濾波器的統(tǒng)計(jì)特性圖6多普勒濾波器的統(tǒng)計(jì)特性3、信道的時(shí)域輸入/輸出波形圖7信道的時(shí)域輸入/輸出波形小組分工程序編寫(xiě):吳溢升報(bào)告撰寫(xiě):譚世恒仿真代碼%main.mclc;LengthOfSignal=10240;%信號(hào)長(zhǎng)度(最好大于兩倍fc)fm=512;%最大多普勒頻移fc=5120;%載波頻率t=1:

5、LengthOfSignal;%SignalInput=sin(t/100);SignalInput=sin(t/100)+cos(t/65);%信號(hào)輸入delay=[03171109173251];power=[0-1-9-10-15-20];%dBy_in=[zeros(1,delay(6))SignalInput];%為時(shí)移補(bǔ)零y_out=zeros(1,LengthOfSignal);%用于信號(hào)輸出fori=1:6Rayl;y_out=y_out+r.*y_in(delay(6)+1-delay(i):delay(

6、6)+LengthOfSignal-delay(i))*10^(power(i)/20);end;figure(1);subplot(2,1,1);plot(SignalInput(delay(6)+1:LengthOfSignal));%去除時(shí)延造成的空白信號(hào)title('SignalInput');subplot(2,1,2);plot(y_out(delay(6)+1:LengthOfSignal));%去除時(shí)延造成的空白信號(hào)title('SignalOutput');figure(2);subplot(2,1,1)

7、;hist(r,256);title('AmplitudeDistributionOfRayleighSignal')subplot(2,1,2);hist(angle(r0));title('AngleDistributionOfRayleighSignal');figure(3);plot(Sf1);title('TheFrequencyResponseofDopplerFilter');%Rayl.mf=1:2*fm-1;%通頻帶長(zhǎng)度y=0.5./((1-((f-fm)/fm).^2).^(1/2))/pi;%多普勒

8、功率譜(基帶)Sf=zeros(1,LengthOfSignal);Sf1=y;%多普勒濾波器的頻響Sf(fc-fm+1:fc+fm-1)=y;%(把基帶映射到載波頻率)x1=randn(1,LengthOfSignal);x2=randn(1,LengthOfSignal);nc=ifft(fft(x

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