實(shí)驗(yàn)2多徑衰落信道

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1、YUNNANNORMALUNIVERSITY本科學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號(hào)114090389姓名簡(jiǎn)安文學(xué)院物電學(xué)院專業(yè)、班級(jí)11電子實(shí)驗(yàn)課程名稱現(xiàn)代通信原理實(shí)驗(yàn)教師及職稱金爭(zhēng)開(kāi)課學(xué)期2013至2014學(xué)年下學(xué)期填報(bào)時(shí)間2014年05月18口云南師范大學(xué)教務(wù)處編印實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)名稱多徑衰落信道實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014-05-17實(shí)驗(yàn)室同析樓三棟111一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1認(rèn)識(shí)Matlab/Simulink的基本功能。1.2理解無(wú)線多徑衰落信道的特征及其產(chǎn)生機(jī)理。1.3觀察恒定包絡(luò)信號(hào)通過(guò)多徑衰落信道后的信號(hào)幅值，加深對(duì)多徑衰落信道的認(rèn)識(shí)和理解。二.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2.1在本仿真模型屮改變信宿的

2、移動(dòng)速度、載波頻率來(lái)觀察仿真結(jié)果的變化。2.2將輸入信號(hào)改為隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)碼元序列，觀察信道的輸出信號(hào)。2.3在本仿真模型棊礎(chǔ)上，添加一個(gè)直達(dá)波來(lái)仿真萊斯多徑衰落信道，觀察信道的輸出信號(hào)。三.實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料3.1WindowsXP/Windows73.2MatlabR2011b四.實(shí)驗(yàn)原理4.1多徑衰落信道模型多徑衰落信道模型假設(shè)，信宿接收的信號(hào)是發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)多條路徑傳輸后信號(hào)的疊加結(jié)果。其中每條傳輸路徑信號(hào)具有獨(dú)立的信號(hào)幅度、延遲。因此，接收信號(hào)可表示為小)=2X⑺外-么⑺)=Re、lLwJ(1)式中，n對(duì)應(yīng)第n條路徑；g(t)為信號(hào)rn(t)包絡(luò);為第n條路徑在t時(shí)

3、刻的延遲;?為［乂吵-夂…沖-以，))載波角頻率，表示接收信號(hào)的等效基帶n信號(hào)，記為Z(t),試驗(yàn)中對(duì)該信號(hào)進(jìn)行仿真。4.2簡(jiǎn)化模型下面對(duì)式(1)的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，并對(duì)該簡(jiǎn)化模型進(jìn)行仿真。實(shí)驗(yàn)A的僅僅是觀察多路徑衰落對(duì)信號(hào)幅度的影響，而與具體信號(hào)無(wú)關(guān)，所以可以假設(shè)發(fā)送的是等幅載波信號(hào)，即g(t)=l，則Z(t)簡(jiǎn)化為力⑷在一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)基本不發(fā)生變化，可假設(shè)其為常數(shù)，即下而討論7?。假設(shè)7^)的變化主要由信宿的移動(dòng)引起，那么在&時(shí)刻附近，對(duì)可做如下近似：L(’)=(’。)+VCOS氏｛t-t^lc⑶式中，V為&時(shí)刻信宿的移動(dòng)速度；A為第n條路徑信號(hào)時(shí)刻信宿的入射角；c為光

4、速；vcos氏為第n條路徑長(zhǎng)度隨時(shí)間變化的斜率；為路徑n的時(shí)間延遲相對(duì)于&時(shí)刻的變化，那么=(/0)+vcos^(z-，0)/d=(2

5、.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的仿真模型文件名是multipath_fading.mdl,打開(kāi)該文件可以看到如圖1所示的仿真模型結(jié)構(gòu)。整個(gè)仿真系統(tǒng)可以分為三個(gè)主要的部分：第一部分在圖1的左部，主要完成最大多普勒頻移的計(jì)算、時(shí)間t的計(jì)算和產(chǎn)生輸入信號(hào);第二部分是傳輸路徑的計(jì)算，仿真了總共40條獨(dú)立傳輸路徑；第三部分將40條傳輸路徑的信號(hào)進(jìn)行累加，并統(tǒng)計(jì)總的信號(hào)幅值和作圖。圖1仿真模型結(jié)構(gòu)圖五.實(shí)驗(yàn)步驟5.1打開(kāi)matlab應(yīng)用軟件，如圖2所示。5.2在圖2中右邊的命令窗(CommandWindow)的光標(biāo)處輸入:simulink,回車。圖2Matlab界面5.3在圖2中，選擇：Fi

6、le〉New〉Model新建文件，保存在matlab工作目錄下，并取名為multipathfading,mdl。5.4在Find命令行處輸入：Ramp,就在窗口的右邊找到了該仿真模塊圖標(biāo)。用鼠標(biāo)右鍵選擇該模塊，將其添加到創(chuàng)建的multipathJading窗口中。5.5用相同的方法創(chuàng)建零階保持模塊(Zero-OrderHold)、數(shù)字函數(shù)模塊(MathFunction)、子系統(tǒng)模塊(Subsystem)、直方圖(Histogram)和矢量示波器(VectorScope)等，觀察每個(gè)設(shè)備的連接點(diǎn)，用鼠標(biāo)左鍵把設(shè)備連接起來(lái),如圖1所示。5.6進(jìn)行參數(shù)設(shè)置1)最大多普勒頻移的

7、計(jì)算、時(shí)間t的計(jì)算、輸入信號(hào)(如圖3、圖4所示)該部分實(shí)現(xiàn)了最大多普勒頻移的計(jì)算：0)，風(fēng)加。其中載波頻率fc=900MHz,光速c=3xlOxm"，信宿的移動(dòng)速度v取33.33m"(相當(dāng)于120^m//7)。而仿真計(jì)算中用到的時(shí)間t是通過(guò)一個(gè)零階采樣保持器對(duì)一個(gè)斜率ComputeMaximumDopplerFrequencyShiftfrequencyofcarrier900MHzvelocityoflightConstsnt4(2*pi)為1的斜坡函數(shù)進(jìn)行采樣，可按照后續(xù)模塊需要的采樣速率得到吋間t。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理的簡(jiǎn)化假設(shè)，輸入信號(hào)固