MATLAB仿真瑞利衰落信道實驗報告結(jié)果

1、封面：題目：瑞利衰落信道仿真實驗報告 題目：MATLAB仿真瑞利衰落信道實驗報告引 言 由于多徑效應(yīng)和移動臺運動等影響因素，使得移動信道對傳輸信號在時間、頻率和角度上造成了色散，即時間色散、頻率色散、角度色散等等，因此多徑信道的特性對通信質(zhì)量有著重要的影響，而多徑信道的包絡(luò)統(tǒng)計特性則是我們研究的焦點。根據(jù)不同無線環(huán)境，接收信號包絡(luò)一般服從幾種典型分布，如瑞利分布、萊斯分布等。在此專門針對服從瑞利分布的多徑信道進行模擬仿真，進一步加深對多徑信道特性的了解。一 、瑞利衰落信道簡介：瑞利衰落信道（Rayleigh fading channel）是一種無線電信號傳播環(huán)境的統(tǒng)計模型。這種模型假設(shè)信號通過

2、無線信道之后，其信號幅度是隨機的，即“衰落”，并且其包絡(luò)服從瑞利分布。二、仿真原理（1）瑞利分布分析環(huán)境條件： 通常在離基站較遠、反射物較多的地區(qū)，發(fā)射機和接收機之間沒有直射波路徑（如視距傳播路徑），且存在大量反射波，到達接收天線的方向角隨機的（02）均勻分布），各反射波的幅度和相位都統(tǒng)計獨立。幅度與相位的分布特性：包絡(luò) r 服從瑞利分布，在02內(nèi)服從均勻分布。瑞利分布的概率分布密度如圖2-1所示：圖2-1 瑞利分布的概率分布密度（2）多徑衰落信道基本模型離散多徑衰落信道模型為 其中,復(fù)路徑衰落，服從瑞利分布; 是多徑時延。 多徑衰落信道模型框圖如圖2-2所示：圖2-2 多徑衰落信道模型框圖（

3、3）產(chǎn)生服從瑞利分布的路徑衰落r(t)利用窄帶高斯過程的特性，其振幅服從瑞利分布，即 上式中，分別為窄帶高斯過程的同相和正交支路的基帶信號。三、仿真程序： function h=rayleigh(fd,t) %產(chǎn)生瑞利衰落信道 fc=900*106; %選取載波頻率 v1=30*1000/3600; %移動速度v1=30km/h c=3*108; %定義光速fd=v1*fc/c; %多普勒頻移ts=1/10000; %信道抽樣時間間隔t=0:ts:1; %生成時間序列h1=rayleigh(fd,t); %產(chǎn)生信道數(shù)據(jù)v2=120*1000/3600; %移動速度v2=120km/hfd=v2

4、*fc/c; %多普勒頻移h2=rayleigh(fd,t); %產(chǎn)生信道數(shù)據(jù)subplot(2,1,1),plot(20*log10(abs(h1(1:10000) title('v=30km/h時的信道曲線')xlabel('時間');ylabel('功率')subplot(2,1,2),plot(20*log10(abs(h2(1:10000)title('v=120km/h時的信道曲線')xlabel('時間');ylabel('功率')function h=rayleigh(fd,t)%該

5、程序利用改進的jakes模型來產(chǎn)生單徑的平坦型瑞利衰落信道%輸入變量說明：% fd：信道的最大多普勒頻移 單位Hz % t :信號的抽樣時間序列，抽樣間隔單位s % h為輸出的瑞利信道函數(shù)，是一個時間函數(shù)復(fù)序列 N=40; %假設(shè)的入射波數(shù)目 wm=2*pi*fd; M=N/4; %每象限的入射波數(shù)目即振蕩器數(shù)目 Tc=zeros(1,length(t); %信道函數(shù)的實部 Ts=zeros(1,length(t); %信道函數(shù)的虛部 P_nor=sqrt(1/M); %歸一化功率系 theta=2*pi*rand(1,1)-pi; %區(qū)別個條路徑的均勻分布隨機相位 for n=1:M %第i條入射波的入射角 alfa(n)=(2*pi*n-pi+theta)/N; fi_tc=2*pi*rand(1,1)-pi; %對每個子載波而言在(-pi,pi)之間均勻分布的隨機相位 fi_ts=2*pi*rand(1,1)-pi; Tc=Tc+2*cos(wm*t*cos(alfa(n)+fi_tc); Ts=Ts+2*cos(wm*t*sin(alfa(n)+fi_ts); %計算沖激響應(yīng)函數(shù) end; h= P_nor*(Tc+j