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1、 移動(dòng)通信瑞利衰落信道建模及仿真信息與通信工程學(xué)院 09211123班 09212609 蔣礪思摘要:首先分析了移動(dòng)信道的表述方法和衰落特性,針對(duì)瑞利衰落,給出了Clarke模型,并闡述了數(shù)學(xué)模型與物理模型之間的關(guān)系,詳細(xì)分析了Jakes仿真方法,并用MATLAB進(jìn)行了仿真,并在該信道上實(shí)現(xiàn)了OFDM仿真系統(tǒng),仿真曲線表明結(jié)果正確,針對(duì)瑞利衰落的局限性,提出了采用Nakagami-m分布作為衰落信道物理模型,并給出了新穎的仿真方法。關(guān)鍵詞:信道模型;Rayleigh衰落;Clarke模型;Jakes仿真;Nakagamim分布及仿真一引言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的逐漸提高,移動(dòng)通信已成

2、了我們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚谋貍淦?。然而,移?dòng)通信中的通話常常受到各種干擾導(dǎo)致話音質(zhì)量的不穩(wěn)定。本文應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)及概率論相關(guān)知識(shí)對(duì)移動(dòng)通信的信道進(jìn)行建模仿真和詳盡的分析。先來談?wù)勔苿?dòng)通信的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢(shì)。所謂通信就是指信息的傳輸、發(fā)射和接收。人類通信史上革命性的變化是從電波作為信息載體(電信)開始的,近代電信的標(biāo)志是電報(bào)的誕生。為了滿足人們隨時(shí)隨地甚至移動(dòng)中通信的需求,移動(dòng)通信便應(yīng)運(yùn)而生。所謂移動(dòng)通信是指通信的一方或雙方處于移動(dòng)中,其傳播媒介是無線電波,現(xiàn)代移動(dòng)通信以Maxwel1理論為基礎(chǔ),他奠定了電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律;起源于Hertz的電磁輻射,他認(rèn)識(shí)到電磁波和電磁能量是可以控制發(fā)射的,而M

3、arconi無線電通信證實(shí)了電磁波攜帶信息的能力。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,開始了建立公用移動(dòng)通信系統(tǒng)階段.這第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)最大缺點(diǎn)是采用模擬技術(shù),頻譜利用律低,容量小.90年代初,各國(guó)又相繼推出了GSM等第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),其最大缺點(diǎn)是頻譜利用率和容量仍然很低,不能經(jīng)濟(jì)的提供高速數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),不能有效地支持Internet業(yè)務(wù) 。90年代中期以后,許多國(guó)家相繼開始研究第三代移動(dòng)通信系統(tǒng),目前,我國(guó)及其他國(guó)家已開始了第四代移動(dòng)通信的研究。相比之前的系統(tǒng),3G或4G有以下一些特點(diǎn):1。系統(tǒng)的國(guó)際通用性:全球覆蓋和漫游。2.業(yè)務(wù)多樣性,提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù),支持高速移動(dòng).3。頻譜效率

4、高,容量大。4.提供可變速率業(yè)務(wù),具有QoS保障。在3G或4G的發(fā)展中,一個(gè)核心問題就是系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸與信道衰落之間的矛盾。從后面的分析中,我們會(huì)看到多徑衰落是影響移動(dòng)通信質(zhì)量的重要因素,而高速數(shù)據(jù)傳輸和移動(dòng)終端高速移動(dòng)會(huì)加劇多徑衰落,因此,抗衰落是3G或4G的重要技術(shù),對(duì)移動(dòng)信道的研究是抗衰落的基礎(chǔ),建模及仿真是研究衰落信道的基本方法之一。本文為互聯(lián)網(wǎng)收集,請(qǐng)勿用作商業(yè)用途個(gè)人收集整理,勿做商業(yè)用途再來看看移動(dòng)通信系統(tǒng)組成及移動(dòng)信道特點(diǎn)。移動(dòng)通信組成如圖(1)所示,包括信源、信道、信宿,無線信道是移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要組成部分,無線電波通過開放的空間傳播,其間可以遇到多個(gè)障礙物(如建筑物、樹

5、木、山峰等)而發(fā)生反射、折射、繞射、散射,形成電波傳播的多條途徑,使接收端的到達(dá)波中包含多個(gè)具有不同到達(dá)時(shí)間和相位的波,它們迭加,導(dǎo)致接收信號(hào)衰落和畸變,這就是移動(dòng)信道的多徑衰落。移動(dòng)信道的另一大特點(diǎn)是具有隨機(jī)調(diào)頻特性。隨機(jī)調(diào)頻是指,在通信過程中,由于通信實(shí)體的快速移動(dòng),引起多普勒頻移,使接收信號(hào)的載波頻率相對(duì)發(fā)射信號(hào)發(fā)生偏移,收、發(fā)不同頻,從而影響通信質(zhì)量,由于通信實(shí)體的運(yùn)動(dòng)具有不確定性,所以我們稱為隨機(jī)調(diào)頻??梢?通信信號(hào)通過移動(dòng)信道要衰落,信道性能直接決定通信的容量和質(zhì)量,根據(jù)信道特征設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)(如調(diào)制制度、編解碼方式、重傳協(xié)議及TCP/IP協(xié)議)是大多數(shù)通信系統(tǒng)采取的方式.因此,研究

6、移動(dòng)信道的特性,對(duì)提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能具有重要意義. 圖(1)通信系統(tǒng)組成最后看看研究移動(dòng)信道的方法。研究移動(dòng)信道的方法有二:1。實(shí)測(cè)法,利用現(xiàn)有儀器設(shè)備(如場(chǎng)強(qiáng)儀)在接收端對(duì)已知的發(fā)射信號(hào)進(jìn)行測(cè)量,通過收發(fā)信號(hào)的差異確定信道特征.但移動(dòng)信道各時(shí)刻的信道不確定,服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律,可看作平穩(wěn)隨機(jī)過程,由均值和方差確定,當(dāng)測(cè)試環(huán)境發(fā)生變化時(shí),均值和方差也會(huì)發(fā)生變化,因此,采用實(shí)地測(cè)量的方法,結(jié)果只能用于具體環(huán)境,不具有普遍性,不能適應(yīng)移動(dòng)通信中快速變化的環(huán)境。2.數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際現(xiàn)象的過程,它通過對(duì)大量實(shí)際觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、研究、簡(jiǎn)化、抽象為能夠反映實(shí)際對(duì)象的固有特征和內(nèi)在規(guī)

7、律的數(shù)學(xué)模型,因此,它具有一般性,并且能反過來指導(dǎo)實(shí)踐.對(duì)于移動(dòng)信道,由于傳播環(huán)境和通信實(shí)體運(yùn)動(dòng)的隨時(shí)可變,無論是多徑特性還是隨機(jī)調(diào)頻特性,都無法用確定性函數(shù)來表示,具有隨機(jī)性,因此,表示信道特征的數(shù)學(xué)模型也應(yīng)是統(tǒng)計(jì)模型。人們常常利用大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行一階或高階統(tǒng)計(jì)平均,再根據(jù)一階或高階矩建立信道復(fù)包絡(luò)的統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)模型。建立統(tǒng)計(jì)模型后,可用實(shí)測(cè)法驗(yàn)證其正確性,也可用計(jì)算機(jī)仿真方法進(jìn)行驗(yàn)證.計(jì)算機(jī)仿真是通過對(duì)通信系統(tǒng)模型(包括信源、信道、信宿等)進(jìn)行時(shí)間離散化,用計(jì)算機(jī)的特定語(yǔ)言編程,實(shí)現(xiàn)每個(gè)環(huán)節(jié)的模型,從而模擬整個(gè)系統(tǒng),它不僅可用以驗(yàn)證,而且更多地用以指導(dǎo)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì).用建模及仿真方法研究移動(dòng)信

8、道一直是移動(dòng)通信的研究熱點(diǎn),在移動(dòng)信道領(lǐng)域,人們已做了大量工作。Okumura、Hata等人提出了大尺度范圍內(nèi)的信道模型,討論了信號(hào)幅度隨傳播距離的變化。Clarke、Suzuki等人提出了小尺度范圍的衰落信道模型,討論了信號(hào)包絡(luò)的統(tǒng)計(jì)特性。為了描述時(shí)變線性信道,人們提出了廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射(WSSUS)模型,用信道的自相關(guān)函數(shù)描述信道的時(shí)變.Parsons等對(duì)頻率選擇性衰落信道建立了橢圓模型,目前,隨著通信自適應(yīng)程度的提高,在第三、四代移動(dòng)通信系統(tǒng)中,信道建模及仿真技術(shù)將得到越來越大的重視.本文首先分析了移動(dòng)信道的表述方法和衰落特性,針對(duì)瑞利衰落,給出了Clarke模型,并闡述了數(shù)學(xué)模型與物

9、理模型之間的關(guān)系,詳細(xì)分析了Jakes仿真方法,并用MATLAB進(jìn)行了仿真,并在該信道上實(shí)現(xiàn)了OFDM仿真系統(tǒng),仿真曲線表明結(jié)果正確,文后附有仿真程序。針對(duì)瑞利衰落的局限性,提出了采用Nakagamim分布作為衰落信道物理模型,并給出了新穎的仿真方法。二移動(dòng)信道的表述及衰落特性 通信信號(hào)經(jīng)過移動(dòng)信道傳播,要受到衰落和附加白噪聲,前者稱為乘性干擾,后者稱為加性干擾。信號(hào)通過通信系統(tǒng)可表示為: (1)其中是高斯分布的白噪聲,反映了信道對(duì)信號(hào)的作用,因此,可將作為移動(dòng)信道的表述(也稱信到的沖擊響應(yīng))。由前述可知,無線電波在空間經(jīng)多徑傳播,導(dǎo)致衰落,所以又用來描述衰落,即移動(dòng)信道的衰落特征,對(duì)移動(dòng)信道

10、建模及仿真也就是對(duì)的建模及仿真。在移動(dòng)通信中衰落可分為大尺度衰落和小尺度衰落.大尺度衰落表征了接收信號(hào)在一定時(shí)間內(nèi)的均值隨傳播距離和環(huán)境的變化呈現(xiàn)的緩慢變化,了解其特征主要用以分析信道的可用性、選擇載波頻率、切換及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,其規(guī)律相對(duì)簡(jiǎn)單,已有很多成熟的模型,一般可認(rèn)為信號(hào)幅度隨距離變化。小尺度衰落表征了接收信號(hào)短距離(幾個(gè)波長(zhǎng))或短時(shí)間內(nèi)的快速波動(dòng),是移動(dòng)信道的主要特征,研究該特征對(duì)移動(dòng)傳輸技術(shù)的選擇和數(shù)字接收機(jī)的設(shè)計(jì)尤為重要。如果用分別表示大、小尺度衰落,用表示移動(dòng)信道衰落特性,則.1 小尺度衰落信道的A.根據(jù)移動(dòng)信道的多徑性,首先假定移動(dòng)信道由N條多徑信道組成,且每條信道對(duì)信號(hào)的衰耗隨時(shí)

11、間而變化,每條路徑的傳輸時(shí)延隨時(shí)間而變化,根據(jù)等效復(fù)基帶原理,假定信道傳輸?shù)膸ㄐ盘?hào)為: (2)(其中,為其等效復(fù)基帶信號(hào))則在多徑環(huán)境中傳輸時(shí),接收到的帶通信號(hào)為 (3)其中,為第i條路徑的時(shí)延??傻媒邮招盘?hào)的等效復(fù)基帶表示為: (4)B.考慮多普勒效應(yīng),當(dāng)移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)由于移動(dòng)臺(tái)周圍的散射體雜亂,使各路徑的到達(dá)方向與移動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角各不相同,設(shè)為,由此產(chǎn)生的各路徑長(zhǎng)度的變化量也各不相同,分別為(其中,為移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)速度,為路徑i的波程), 則由多普勒效應(yīng)引起的時(shí)延變化量相比路徑時(shí)延較小,可忽略,令,最大多譜勒頻移則 (5)由文獻(xiàn)知,通信系統(tǒng)的收、發(fā)射信號(hào)之間是線性時(shí)變關(guān)系,可表示為,對(duì)

12、于窄帶系統(tǒng),最大時(shí)延比信號(hào)帶寬的倒數(shù)小很多(即傳輸時(shí)延比符號(hào)持續(xù)時(shí)間短),即,則 (6)這樣的多徑稱為不可分離徑。對(duì)寬帶信道: (7)可以看出,寬帶移動(dòng)信道由多個(gè)可分離徑組成.2 衰落信道統(tǒng)計(jì)特性A衰落信道的包絡(luò)統(tǒng)計(jì)特性:對(duì)于只包含一個(gè)可分辨徑的衰落信道,可表示為 (8)其中,為第條路徑的衰落,二者分別是獨(dú)立同分布的統(tǒng)計(jì)變量,根據(jù)中心極限定理知,當(dāng)徑數(shù)N6時(shí),都是高斯分布,均值為0,方差為,具有相同的功率譜密度和自相關(guān)函數(shù),因此,服從瑞利分布, (9)其中,相位服從均勻分布,(10)若有直達(dá)波存在,則包絡(luò)服從萊斯分布: (11)其中,為直射信號(hào)幅度峰值,為第一類修正貝塞爾函數(shù)。B 多普勒功率譜

13、與自相關(guān)函數(shù):這是信道的二階統(tǒng)計(jì)特性,是我們進(jìn)行信道仿真的主要依據(jù),互為一對(duì)傅立葉變換對(duì),多普勒功率譜用以描述接收信號(hào)功率隨多普勒頻率的變化.若天線為全向天線且為1/4波長(zhǎng)垂直極化,其表達(dá)式為: (12)自相關(guān)函數(shù)表示了在兩個(gè)相隔時(shí)間的時(shí)刻間的相似程度4,可表示為 (13)其中,為零階貝塞爾函數(shù)。C 。WSSUS假設(shè):廣義平穩(wěn)非相關(guān)散射假設(shè)是應(yīng)用最廣泛的對(duì)移動(dòng)信道統(tǒng)計(jì)特性最一般的規(guī)定。其主要含義是關(guān)于時(shí)間平穩(wěn),關(guān)于時(shí)延非平穩(wěn),即:其中,R為自相關(guān)函數(shù),為時(shí)延互功率譜。這是我們建立信道模型的依據(jù)之一. 由此可以看出,隨著信號(hào)反、折射次數(shù)的增加、損耗增加、多次反折射角度不同導(dǎo)致的路徑數(shù)增多多徑衰落

14、增強(qiáng)以及強(qiáng)多普勒效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量變差、通信質(zhì)量下降。衰落信道分類A平坦衰落與頻率選擇性衰落信道:當(dāng)信道的時(shí)延擴(kuò)展遠(yuǎn)小于信號(hào)周期時(shí),接收信號(hào)只經(jīng)歷了一個(gè)可分辨徑的衰落,各頻率分量經(jīng)歷相同的衰落,稱為平坦衰落信道,其信道模型對(duì)應(yīng)(6),其統(tǒng)計(jì)特性如式(9)-(13),反之,當(dāng)信道的時(shí)延擴(kuò)展遠(yuǎn)大于信號(hào)周期時(shí),接收信號(hào)經(jīng)歷了多個(gè)可分辨徑的衰落,各頻率分量經(jīng)歷不同的衰落,稱為頻率選擇性衰落信道,其信道模型對(duì)應(yīng)(7)。B快衰落與慢衰落信道:由于移動(dòng)臺(tái)與基站間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生多普勒效應(yīng),信道隨時(shí)間而變,其自相關(guān)函數(shù)與多譜勒頻率的關(guān)系如(12)(13),信號(hào)的相關(guān)特性由多譜勒頻率決定,當(dāng)移動(dòng)速度增大,多譜勒

15、頻率增加時(shí),相關(guān)性減小,對(duì)信號(hào)的衰落一致性具有時(shí)間選擇性,當(dāng)信號(hào)的發(fā)送時(shí)間大于信道相干時(shí)間時(shí)(自相關(guān)函數(shù)為1/2時(shí)的時(shí)間間隔),信道的沖擊響應(yīng)在符號(hào)周期內(nèi)變化很快,稱為快衰落信道。反之,稱為慢衰落信道。三Clarke模型及Jakes仿真1Clarke模型:在前面的分析中,得到了用以描述信道衰落特征的包絡(luò)概率密度函數(shù),如:瑞利分布、萊斯分布等,我們稱之為信道的物理模型,若直接用它們來進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真是無法實(shí)現(xiàn)的。因此,人們通常尋找與之具有相同特征的簡(jiǎn)化的、易實(shí)現(xiàn)的的數(shù)學(xué)模型用以仿真。根據(jù)平坦信道模型(6),Clarke提出了用以描述小尺度衰落(瑞利衰落)的信道模型,它由同相分量和正交分量組成,分別

16、為 (13) (14)該模型是否正確,要看它與瑞利衰落是否具有相同的統(tǒng)計(jì)特征.從前面的分析可知:只要分別是具有相同均值和相同方差的高斯隨機(jī)變量即可,事實(shí)上,上式中分別為各徑多譜勒頻移和初相,服從均勻分布,相對(duì)載波頻率較小,中每一項(xiàng)都是窄帶高斯過程,當(dāng)N較大時(shí),則分別是具有相同均值和相同方差的高斯隨機(jī)變量,服從瑞利分布.值由(9)(13)所述統(tǒng)計(jì)特性決定,具體方法是:由(14)求出各自的自相關(guān)函數(shù),對(duì)其進(jìn)行傅立葉變換,得出多譜勒功率譜,則,,將(12)帶入其中,就可求得,從而,實(shí)現(xiàn)。同時(shí),由于自相關(guān)函數(shù)不是時(shí)間的函數(shù),滿足WSSUS假定的統(tǒng)計(jì)特性.Clarke模型將瑞利衰落模型用諧波表示出來,為

17、仿真提供了數(shù)學(xué)依據(jù)和便利。2一般仿真方法:根據(jù)Clarke模型,用計(jì)算機(jī)模擬的方法一般有兩種:成型濾波法和正弦波疊加法,分別如圖(1)(2)所示,圖(1)中, (15), (16)由于白噪聲為全通信號(hào),當(dāng)它分別通過, (17) (18)濾波后,再正交求和,便得到如式(11)所示多譜勒功率譜,也即得到了.圖(2)中,各分量為: (19) ,, (20)圖(2)只給出了正弦波疊加法的同相分量產(chǎn)生方法,正交分量的產(chǎn)生方法可照此將正弦函數(shù)改為余弦即可.采用正弦波疊加法,其信道統(tǒng)計(jì)特性為:均值=0,方差為常數(shù),自相關(guān)函數(shù)為 (21)從自相關(guān)函數(shù)來看滿足WSSUS假定,若對(duì)(21)進(jìn)行傅立葉變換,可得(1

18、2)所述多譜勒功率譜,該方法能正確仿真的統(tǒng)計(jì)特性。圖(2)成形濾波法 圖(3)正弦波疊加法3 。Jakes仿真 直接采用正弦波疊加法所需計(jì)算量往往很大,例如最大多普勒頻率為25HZ,仿真時(shí)間為1S,精度為0。時(shí)N=787,Jakes對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)化,提出了Jakes仿真器。其基本原理為:對(duì)平坦移動(dòng)信道模型進(jìn)行化簡(jiǎn),令N/2為奇整數(shù),則根據(jù)周期性有:這使所用諧波數(shù)減少一半,繼續(xù)利用周期性,令令,則(22)(23)這樣,就將諧波數(shù)減少為原來的1/4.其實(shí)現(xiàn)方法如圖 圖(4)Jakes仿真器四仿真結(jié)果 本文采用MATLAB語(yǔ)言,根據(jù)上述Jakes仿真器的原理,對(duì)最大多普勒頻偏為25HZ的移動(dòng)信道采用徑

19、數(shù)42進(jìn)行了仿真,結(jié)果示于圖(5)(8)中,可以看見,信道自相關(guān)函數(shù)與(12)式中的貝塞爾函數(shù)接近但不完全吻合。這是由于在Jakes仿真器中,令,引入了相關(guān)性造成的,稍后給出改進(jìn)方法。同時(shí),我們選取了目前移動(dòng)通信領(lǐng)域最有可能成為B3G或4G技術(shù)的OFDM(正交頻分復(fù)用)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,OFDM子載波數(shù)為512,數(shù)據(jù)速率為20Mbits/s,比較了OFDM在該信道與白噪聲信道的誤碼率,可以看出,由于衰落,大約損失15dB功率,結(jié)果與理論值基本相符. 圖(5)正交分量自相關(guān)函數(shù) 圖(6)同相分量自相關(guān)函數(shù) 圖(7) 同相分量多譜勒功率譜 圖(8) 正交分量多譜勒功率譜圖(9) OFDM白噪聲及Jak

20、es仿真的瑞利衰落信道下的誤比特率比較五進(jìn)一步改進(jìn)1對(duì)Jakes仿真的改進(jìn):針對(duì)前已述及的相位相關(guān)性,采用插入隨機(jī)相位法,即在圖(4)中的每一枝路上,使其中為隨機(jī)相位。2本文前面通過對(duì)移動(dòng)通信中的信道衰落特性的討論,對(duì)瑞利衰落進(jìn)行了建模仿真,但瑞利衰落模型本身具有局限性,它假定了收、發(fā)端之間不存在直接視距分量,接收信號(hào)由來自各方向、均勻分布的反射、散射波組成,當(dāng)收發(fā)之間存在直接視距分量,反射、散射波在方向上不再均勻分布,其幅度也不再服從瑞利分布,而是服從萊斯分布,同時(shí),瑞利分布沒有考慮大尺度衰落,其結(jié)果只在短距離通信的小范圍內(nèi)成立,Nakagamim分布具有廣泛的適應(yīng)性和更好的靈活性,包含了萊

21、斯、瑞利和對(duì)數(shù)陰影分布,因此,可用來描述衰落信道。3Nakagamim信道的統(tǒng)計(jì)特性:信號(hào)在心道中傳播時(shí),其幅度的概率密度函數(shù)為: (24) (25) (26)其中,,m為衰落因子,m越大,衰落越小,當(dāng)m=1/2,為單邊高斯分布,當(dāng)m=1時(shí),為瑞利分布.由于m的可變性,Nakagamim具有廣泛的適應(yīng)性和更好的靈活性,包含了萊斯、瑞利和對(duì)數(shù)陰影分布。4Nakagami-m信道仿真:A對(duì)于m=整數(shù)或半整數(shù)的Nakagamim信道,由于n個(gè)0均值、獨(dú)立同分布的高斯隨機(jī)變量的平方和再開平方即為具有參數(shù)的Nakagamim分布的隨機(jī)變量,因此對(duì)m為整數(shù)或半整數(shù)的Nakagami-m信道,可由下式方法仿

22、真: (27)其中,為0均值高斯隨機(jī)變量。B當(dāng)m為任意值時(shí),可采用以下兩種方法:(1)用瑞利衰落和萊斯衰落共同形成Nakagami-m分布的隨機(jī)變量,方法如下, (28)其中,m為衰落因子,瑞利衰落由Jakes仿真器得到, 萊斯衰落則由Jakes仿真器改進(jìn)得到,只須在正交、同相枝路上分別加上直射分量的正交、同相分量即可。本文為互聯(lián)網(wǎng)收集,請(qǐng)勿用作商業(yè)用途本文為互聯(lián)網(wǎng)收集,請(qǐng)勿用作商業(yè)用途此方法復(fù)雜度低,計(jì)算量小,使用方便,但準(zhǔn)確性較差.(2)采用圖(10)所示方法,先由Jakes仿真器產(chǎn)生瑞利衰落信號(hào),再由Nakagamim分布的分布函數(shù)的反函數(shù)產(chǎn)生Nakagamim信道,其基本原理是:Nakagami-m分布的分布函數(shù)為 (29)則,為0,1上的均勻分布,令,則為Nakagamim分布的隨機(jī)變量,考慮到自相關(guān)函數(shù),用瑞利分布的隨機(jī)變量代替u,效果更好,如圖所示.Nakagamim分布函數(shù)的反函數(shù)求法:令, (30)a,b,c,d,e為隨m變化的常數(shù)。此方法較精確,計(jì)算復(fù)雜度適中,是比較好的仿真方法。 圖(10)基于Jakes仿真器的Nakagami仿真(其中,為Nakagami分布函數(shù)的反函數(shù),為瑞利衰落的分布函數(shù))六

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