maab瑞利衰落信道仿真

1、引言由于多徑和移動臺運(yùn)動等影響因素，使得移動信道對傳輸信號在時(shí)間、頻率和角度上造成了色散，如時(shí)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(jì)特性成為我們研究的焦點(diǎn)。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(jìn)行模擬仿真, 進(jìn)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(yuǎn)、 反射物較多的地區(qū)， 發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間沒有直射波路徑，存在大量反射波；到達(dá)接收天線的方向角隨機(jī)且在（02兀）均勻分布；各反射波的 幅度

2、和相位都統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。幅度、相位的分布特性：包絡(luò)r服從瑞利分布，9 在02冗內(nèi)服從均勻分布。瑞利分布的概率分布密度如圖 1 所示：1 瑞利分布的概率分布密度2、多徑衰落信道基本模型根據(jù)ITU-RM.1125標(biāo)準(zhǔn)，離散多徑衰落信道模型為N(t)%t)k(t)%tk)k 1(i)其中，k(t)復(fù)路徑衰落，服從瑞利分布；k是多徑時(shí)延。多徑衰落信道模型框圖如圖2所示：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)必2 ns(t)2(2)上式中，幾(t)、(t)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(dú)立的復(fù)高斯噪聲的樣本，

3、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(shí)域波形，再經(jīng)過平方，將兩路的信號相加并進(jìn)行開方運(yùn)算后，形成瑞利衰落的信號r(t)。如下圖3所示：圖3瑞利衰落的產(chǎn)生示意圖其中,SI f fKJ L )2m4、產(chǎn)生多徑延時(shí) k多徑/延時(shí)參數(shù)如表1所示：表1多徑延時(shí)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r（t） （

4、見圖 3 ）和多徑延時(shí)參數(shù)k （見表 1 ） ，我們可以得到 多徑信道 的仿真框圖，如圖 4 所示；4 多徑信道的仿真框圖仿真結(jié)果1 、多普勒濾波器的頻響5 多普勒濾波器的頻響2、多普勒濾波器的統(tǒng)計(jì)特性圖 6 多普勒濾波器的統(tǒng)計(jì)特性3、信道的時(shí)域輸入/ 輸出波形7 信道的時(shí)域輸入 / 輸出波形小組分工程序編寫：吳溢升報(bào)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);SignalInp

5、ut=sin(t/100)+cos(t/65);%信號輸入delay=0 31 71 109 173 251;power=0 -1 -9 -10 -15 -20;%dBy_in=zeros(1,delay(6) SignalInput;%為時(shí)移補(bǔ)零y_out=zeros(1,LengthOfSignal);%用于信號輸出for i=1:6Rayl;y_out=y_out+r.*y_in(delay(6)+1-delay(i):delay(6)+LengthOfSignal-delay(i)*10A(power(i)/20);end;figure(1);subplot(2,1,1);plot(S

6、ignalInput(delay(6)+1:LengthOfSignal);%去除時(shí)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(shí)延造成的空白信號title( 'Signal Output' );figure(2);subplot(2,1,1);hist(r,256);title( 'Amplitude Distribution Of Rayleigh Signal')subplot(2,1,2);hist(angl

7、e(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,LengthOfSi