多径衰落信道仿真与分析

#d=1500;%基站距离反射墙的距离t1=0:0.001/f:10/f;%时刻E1=cos(2*pi*f*((1-v/c).*t1-r0/c))./(r0+v.*t1);%直射径信号E2=cos(2*pi*f*((1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c))./(2*d-r0-v*t1);%反射径信号subplot(2,1,1)plot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')%画出直射径、反射径和总的接收信号title('r0=300d=1500v=1f=9e8')legend('直射径信号反射径信号','移动台接收的合成信号')subplot(2,1,2)plot(t1,E1-E2)title('r0=300d=1500v=1f=9e8时移动台接收的合成信号')当f=2e5(即为0.2MHZ)时的仿真结果：x10-3r0=300d=1500v=1f=2e520-2-40■■:-^—1.——直射径信号——反射径信号移动台接收的合成信号012345r0=300d=1500v=1f=2时5移动台接收的合成信号20-2123456x10-56x10-54X103当f=9e8（即为900MHZ）时的仿真结果:当f=1・8e9（即为1800MHZ）时的仿真结果:x10-920-2X10-3r0=300d=1500v=1f=1.8e9时移动台接收的合成信号x10-9当f=2.1e8（即为2100MHZ）时的仿真结果:42-400-20.511.522.533.544.55x10-9总结：结合上面在四种不同的频率下的仿真结果，可知频率在900/1800/2100MHZ情形下信号的幅度转变不明显的，为何会出现这种情形呢？下面就这一点着重分析一下。咱们明白2d-r0r0Td=-cc是反射径与直射径的传播时延差。若是频率的改变量与远小于1/Td（相干带宽），仍是减弱并非会出现明显的改变。若发射信号的频率f<1/Td，信号的频带内受的衰落的影响大体是一致的，这时称如此的衰落为平坦衰落。f越小，直射径与反射径的波形重合的部份就越多,码间串扰就越轻。当f<<1/Td时，完全能够近似把直射径的信号与直射径的信号看做是同一径信号。若f>1/Td，贝怀同频率受到的影响是不一样的，这时称的衰落为频率选择性衰落。将r0=300,d=1500,c=3x108代入以上求Td的公式中得Td=8e-6s1/Td=0・125MHZ。由于上面四种频率都大于0.125MHZ则他们都会发生频率选择性衰落,由仿真结果知，频率为0.2MHZ的信号取得增强，而其他三种频率的信号取得减弱。面咱们来考虑移动台具有不同速度下，多径信道所呈出来的特性。在这里选取速度别离为V=1,25,45（它们别离代表人的步行速度，小汽车的速度和火车的速度）。三、不同速度v下(r0=300，d=1500，f=9e8)clearallf=9e8;v=1;%移动台速度，静止情形为0c=3e8;%电磁波速度，光速r0=300;%移动台距离基站初始距离d=1500;%基站距离反射墙的距离t1=0:0.001/f:10/f;%时刻E1=cos(2*pi*f*((1-v/c).*t1-r0/c))./(r0+v.*t1);%直射径信号E2=cos(2*pi*f*((1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c))./(2*d-r0-v*t1);%反射径信号subplot(2,1,1)plot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')%画出直射径、反射径和总的接收信号title('r0=300d=1500v=1f=9e8')legend('直射径信号反射径信号号;移动台接收的合成信号')subplot(2,1,2)plot(t1,E1-E2)title('r0=300d=1500v=1f=9e8时移动台接收的合成信号')当v=1时的仿真结果：4X103r0=300d=1500v=1f=9e8/I4/I4X103直射径信号反射径言号移动台接收的合成信号x10-8r0=300d=1500v=1时=移动台接收的合成信号x10-8当v=25时的仿真结果：4-4020-20.20.40.60.811.2x10-8当v=45时的仿真结果：3-30210-1-20.20.40.60.811.2x10-8总结：咱们明白在时刻t,移动台距离基站的位置r=r0+v*t。0厂°”c))r2d—r00E)=cos(2*pi*f((1-v/c)t-/c))_cos(2*pi*f((1+v/c)t-(2d-r°)/c))。第］项直射波是r+vt2d-r-vt00频率为f(1-v/c)的正弦波，经历的多普勒频移为：D1：=-fv/c;第2项是频率为f(1+v/c)的正弦波，经历的多普勒频移为：D2:=fv/c，参数Ds:=D2-D1称为多普勒扩展。Ds=2fv/c，咱们把信道大体维持不变的时刻段称为信道的相干时刻(二1/(2*Ds))。信道的相干时刻与多普勒频移有关，多普勒越大，信道的相干时刻就越短。按照相干时刻与符号脉冲周期的相对长短，咱们能够把信道分为慢变信道和快变信道。若是发送符号的周期小于相干时刻，咱们就可以够以为这是慢变信道(或准静态信道)若是发送符号周期大于相干时刻，在发送符号的进程中，信道特性发生了显著转变，咱们就以为这是快变信道。所以信道的快变仍是慢变也是相对于发送符号的周期长短来讲的。由以