平坦衰落的larke模型原理詳述.doc

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1、平坦衰落的Clarke模型原理詳述圖4.6顯示了一輛以速度沿x方向運(yùn)動(dòng)的汽車所接收到的入射平面波。根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向，選擇在x-y方向進(jìn)行入射角度測(cè)量。由于接收機(jī)的運(yùn)動(dòng)，每個(gè)波都經(jīng)歷了多普勒頻移并同一時(shí)間到達(dá)接收機(jī)。也就是說(shuō)，假設(shè)任何平面波（平坦衰落條件下）都沒(méi)有附加時(shí)延。對(duì)第n個(gè)以角度到達(dá)x軸的入射波，多普勒頻移為：（4.9）式中，為入射波的波長(zhǎng)。到達(dá)移動(dòng)臺(tái)的垂直極化平面波存在E和H場(chǎng)強(qiáng)分量，分別表示為：圖4.6以任意角度到達(dá)的平面波示意圖（4.10）（4.11）（4.12）其中，是本地平均E場(chǎng)（假設(shè)為恒定值）的實(shí)數(shù)幅度，是表示

2、不同電波幅度的實(shí)數(shù)隨機(jī)變量，是自由空間的固有阻抗（377），是載波頻率。第n個(gè)到達(dá)分量的隨機(jī)相位為：（4.13）對(duì)E和H場(chǎng)的幅度進(jìn)行歸一化后，可得的平均值，并由下式確定：（4.14）由于多普勒頻移與載波相比很小，因而三種場(chǎng)分量可建模為窄帶隨機(jī)過(guò)程。若N足夠大，三個(gè)分量，，可以近似看作高斯隨機(jī)變量。假設(shè)相位角在間隔內(nèi)有均勻的概率密度函數(shù)，則E場(chǎng)可用同相與正交分量表示：（4.15）其中（4.16）（4.17）高斯隨機(jī)過(guò)程在任意時(shí)刻t均可獨(dú)立表示為和。和是非相關(guān)0均值的高斯隨機(jī)變量，有相等的方差如下：（4.18）式中上橫線表示整體

3、平均。接收的E場(chǎng)的包絡(luò)為：（4.19）由于和均為高斯隨機(jī)變量，從Jacabean變換可知，隨機(jī)接收信號(hào)的包絡(luò)服從Rayleigh分布：（4.20）式中。仿真程序clear;NumPath=2^5;carrierFreq=900;Velocity=120;c=3*10^8*3.6;omega_m=(2*pi)*Velocity*carrierFreq/c*10^6;ts=1/160000;time=(ts:ts:80000*ts);x=0;y=0;c=sqrt(2/NumPath);fori=1:NumPathalpha_n(

4、i)=2*pi*rand;ph1=2*pi*rand;x=x+c*cos(omega_m*time*cos(alpha_n(i))+ph1);y=y+c*sin(omega_m*time*cos(alpha_n(i))+ph1);endr=sqrt(x.^2+y.^2)/sqrt(2);r=20*log10(r);plot(time,r);gridon;xlabel('時(shí)間(sec)');ylabel('信號(hào)電平(dB)');title(['路徑個(gè)數(shù)=',num2str(NumPath),',載波頻率=',num2str(c

5、arrierFreq),',移動(dòng)速度=',num2str(Velocity)]);仿真結(jié)果圖4.7根據(jù)Clarke模型仿真的Rayleigh衰落包絡(luò)