matlab瑞利衰落信道仿真

1、引言由于多径和移动台运动等影响因素， 使得移动信道对传输信号在时间、 频率 和角度上造成了色散，如时间色散、频率色散、角度色散等等，因此多径信道的 特性对通信质量有着至关重要的影响， 而多径信道的包络统计特性成为我们研究 的焦点。根据不同无线环境， 接收信号包络一般服从几种典型分布， 如瑞利分布、 莱斯分布和 Nakagami-m分布。在本文中，专门针对 服从瑞利分布的多径信道 进 行模拟仿真，进一步加深对多径信道特性的了解。仿真原理1、瑞利分布简介环境条件：通常在离基站较远、 反射物较多的地区， 发射机和接收机之间没有直射波路 径，存在大量反射波；到达接收天线的方向角随机且在（ 02）均匀分

2、布；各 反射波的幅度和相位都统计独立。幅度、相位的分布特性：包络 r 服从瑞利分布， 在 02 内服从均匀分布 。瑞利分布的概率分 布密度如图 1 所示：图1 瑞利分布的概率分布密度2、多径衰落信道基本模型根据 ITU-RM.1125 标准， 离散多径衰落信道模型为N(t)y%(t)rk (t ) x%(tk)k 1 (1) 其中, rk(t) 复路径衰落，服从瑞利分布 ; k是多径时延。 多径衰落信道模型图2 多径衰落信道模型框图3、产生服从瑞利分布的路径衰落 r(t)利用窄带高斯过程的特性，其振幅服从瑞利分布，即r(t) nc (t)2 ns(t)2上式中， nc(t)、 ns(t) 分别

3、为窄带高斯过程的同相和正交支路的基带信号。首先产生独立的复高斯噪声的样本， 并经过 FFT后形成频域的样本， 然后与S(f )开方后的值相乘，以获得满足多普勒频谱特性要求的信号，经IFFT 后变换成时域波形， 再经过平方， 将两路的信号相加并进行开方运算后， 形成瑞利衰其中，1.5S(f)1 ( fm c)m4、产生多径延时 k 多径/ 延时参数如表 1 所示：表 1 多径延时参数TapRelative delay (ns)Average power (dB)1002310-1.03710-9.041 090-10.051 730-15.062 510-20.0仿真框架根据多径衰落信道模型（见

4、图 2），利用瑞利分布的路径衰落 r（t） （见图 3）和多径延时参数 k（见表 1），我们可以得到 多径信道的仿真框图，如图 4所示；图 4 多径信道的仿真框图仿真结果1、多普勒滤波器的频响图 5 多普勒滤波器的频响2、多普勒滤波器的统计特性图6 多普勒滤波器的统计特性3、信道的时域输入 / 输出波形小组分工程序编写：吴溢升报告撰写：谭世恒仿真代码%main.mclc;LengthOfSignal=10240;%信号长度 ( 最好大于两倍 fc)fm=512;%最大多普勒频移fc=5120;%载波频率t=1:LengthOfSignal; % SignalInput=sin(t/100);S

5、ignalInput=sin(t/100)+cos(t/65);%信号输入%dB%为时移补零%用于信号输出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,LengthOfSignal);for i=1:6Rayl;y_out=y_out+r.*y_in(delay(6)+1-delay(i):delay(6)+LengthOfSignal-delay(i)*10(power (i)/20);end;figure(1);subplot(2,

6、1,1);plot(SignalInput(delay(6)+1:LengthOfSignal);%去除时延造成的空白信号title( 'Signal Input' );subplot(2,1,2);plot(y_out(delay(6)+1:LengthOfSignal);%去除时延造成的空白信号title( 'Signal Output' );figure(2);subplot(2,1,1);hist(r,256);title( 'Amplitude Distribution Of Rayleigh Signal')subplot(2,1,2

7、);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; %通频带长度y=0.5./(1-(f-fm)/fm).2).(1/2)/pi;%多普勒功率谱 (基带 )Sf=zeros(1,LengthOfSignal);Sf1=y; %多普勒滤波器的频响Sf(fc-fm+1:fc+fm-1)=y;%(把基带映射到载波频率 )x1=randn(1,LengthOfSignal);x2=randn(1,LengthOfSignal);nc=ifft(fft(x1+i*x2).*sqrt(Sf);%同相分量x3=randn(1,LengthOfSi