matlab瑞利衰落信道仿真

1、引言由于多徑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,如時間色散、頻率色散、角度色散等等,因此多徑信道的 特性對通信質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響, 而多徑信道的包絡(luò)統(tǒng)計特性成為我們研究 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、 萊斯分布和Nakagami-m分布.在本文中,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.仿真原理1、瑞利分布簡介環(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,存在大量反射波；到達接收天線的方向角隨機且在02n均勻分布；各 反

2、射波的幅度和相位都統(tǒng)計獨立.幅度、相位的分布特性：包絡(luò)r服從瑞利分布,B在02n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、多徑衰落信道根本模型根據(jù)ITU-RM.1125標準,離散多徑衰落信道模型為N(t)%t)rk (t)X(tk)k 1 (1)其中,k(t)復(fù)路徑衰落,服從瑞利分布；k是多徑時延.多徑衰落信道模型圖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)利用窄帶高斯過程的特性,其振幅服從瑞利分布,即r(t) vnc(t)2 ns(t)2上式中,n：(t)、耳分別為窄帶高斯過程的同相和正交支路的基帶信號.首先產(chǎn)生獨立的復(fù)高斯噪聲的

3、樣本, 并經(jīng)過FFT后形成頻域的樣本,然后與S(f)開方后的值相乘,以獲得滿足多普勒頻譜特性要求的信號,經(jīng) IFFT后變 換成時域波形,再經(jīng)過平方,將兩路的信號相加并進行開方運算后, 形成瑞利衰其中,1.5S(f)1( f C)1 m4、產(chǎn)生多徑延時 k多徑/延時參數(shù)如表1所示:表1多徑延時參數(shù)TapRelative delay (ns)Average power (dB)1002310-1.03710-9.041 090-10.051 730-15.062 510-20.0仿真框架根據(jù)多徑衰落信道模型見圖2,利用瑞利分布的路徑衰落rt見圖3和多徑延時參數(shù) k 見表1,我們可以得到多徑信道的仿

4、真框圖,如圖4所示;輸入信號*slftp瑞利衰落 仿真器“喘利痕落*仿真器77瑞利寂落4W仿真器4圖4多徑信道的仿真框圖出,仿真結(jié)果1、多普勒濾波器的頻響The Frequency Response of Doppler Filter圖5多普勒濾波器的頻響2、多普勒濾波器的統(tǒng)計特性150100600Amplitude Distribution Of Rayleigh Signal00.511.522.533.S4150010005D00Angle Distributior Of Rayleigh Signs!-32-10123圖6多普勒濾波器的統(tǒng)計特性3、信道的時域輸入/輸出波形小組分工程序編

5、寫：吳溢升報告撰寫：譚世恒仿真代碼%main.mclc;LengthOfSignal=10240;%信號長度 ( 最好大于兩倍 fc)fm=512;%最大多普勒頻移fc=5120;%載波頻率t=1:LengthOfSignal; % SignalInput=sin(t/100);SignalInput=sin(t/100)+cos(t/65);%信號輸入%dB%為時移補零%用于信號輸出delay=0 31 71 109 173 251; power=0 -1 -9 -10 -15 -20; y_in=zeros(1,delay(6) SignalInput; y_out=zeros(1,Len

6、gthOfSignal);for i=1:6Rayl;y_out=y_out+r.*y_i n(dela y(6)+1-delay(i):delay(6)+Le ngthOfSig nal-delay(i)*10A(power (i)/20);end;figure(1);subplot(2,1,1);plot(SignalInput(delay(6)+1:LengthOfSignal);%去除時延造成的空白信號title( 'Signal Input' );subplot(2,1,2);plot(y_out(delay(6)+1:LengthOfSignal);%去除時延造成的

7、空白信號title( 'Signal Output' );figure(2);subplot(2,1,1);hist(r,256);title( 'Amplitude Distribution Of Rayleigh Signal')subplot(2,1,2);hist(angle(r0);title( 'Angle Distribution Of Rayleigh Signal');figure(3);plot(Sf1);title( 'The Frequency Response of Doppler Filter');%Rayl.mf=1:2*fm-1;%通頻帶長度y=0.5./(1-(f-fm)/fm)A2)A(1/2)/pi;%多普勒功率譜(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(x1+i*x2).*sqrt(Sf);%同相分量x3=randn(1,Le