平坦衰落的Clarke模型原理詳述

平坦衰落的Clarke模型原理詳述圖4.6顯示了一輛以速度v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:vfncosn泌式中，■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:n4EnHxHyn4EnHxHy八CnSin：nCOS（2二fctT）nENCnCOSnCOS（2fctS）n=1（411）（4.12）其中，Eo是本地平均E場(chǎng)（假設(shè)為恒定值）的實(shí)數(shù)幅度，Cn是表示不同電波幅度的實(shí)數(shù)隨機(jī)變量，口是自由空間的固有阻抗（3770），其中，Eo是本地平均E場(chǎng)(4.13)對(duì)E和H場(chǎng)的幅度進(jìn)行歸一化后，可得Cn(4.13)算—=l(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Ez，Hz，Hy可以近似看作高斯隨機(jī)變量。假設(shè)相位角(4.15)(4.16)(4.17)(4.15)(4.16)(4.17)Ez=Tc(t)cos(2二fct)-Ts(t)sin(2二口)其中NTc(t)CnCOS(2二fntn)n=1

NTs(t)=E0、CnSin(2二fnt」n)n=1高斯隨機(jī)過(guò)程在任意時(shí)刻t均可獨(dú)立表示為Tc和Ts。Tc和Ts是非相關(guān)0均值的高斯隨機(jī)變量，有相等的方差如下：=打一-(4.18)式中上橫線表示整體平均。接收的E場(chǎng)的包絡(luò)為：Ez(t)-盯⑴T,)二r(t)(4.19)由于Tc和Ts均為高斯隨機(jī)變量，從Jacabear變換可知，隨機(jī)接收信號(hào)的包絡(luò)r服從Rayleigh分布：2式中匚2E。2(4.20)r(4.20)P(r)二聲日勺(戶仿真程序clear;NumPath=2A5;carrierFreq=900;Velocity=120;c=3*10A8*3.6;omega_m=(2*pi)*Velocity*carrierFreq/c*10人6;ts=1/160000;time=(ts:ts:80000*ts);x=0;y=0;c=sqrt(2/NumPath);fori=1:NumPathalpha_n(i)=2*pi*rand;ph1=2*pi*rand;x=x+c*cos(omega_m*time*cos(alpha_n(i))+phi);y=y+c*sin(omega_m*time*cos(alpha_n(i))+phi);endr=sqrt(x.A2+y.A2)/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(carrierFreq),',移動(dòng)速度=num2str(Velocity)]);仿真結(jié)果路徑個(gè)數(shù)二32.莪波頻率二900,移動(dòng)速度=12Q兀苫30艾餡狐咐?0500.05010.15