MATLAB仿真瑞利衰落信道实验报告结果

1、封面：题目：瑞利衰落信道仿真实验报告 题目：MATLAB仿真瑞利衰落信道实验报告引 言 由于多径效应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，即时间色散、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重要的影响，而多径信道的包络统计特性则是我们研究的焦点。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、莱斯分布等。在此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。一 、瑞利衰落信道简介：瑞利衰落信道（Rayleigh fading channel）是一种无线电信号传播环境的统计模型。这种模型假设信号通过

2、无线信道之后，其信号幅度是随机的，即“衰落”，并且其包络服从瑞利分布。二、仿真原理（1）瑞利分布分析环境条件： 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（如视距传播路径），且存在大量反射波，到达接收天线的方向角随机的（02）均匀分布），各反射波的幅度和相位都统计独立。幅度与相位的分布特性：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2-1所示：图2-1 瑞利分布的概率分布密度（2）多径衰落信道基本模型离散多径衰落信道模型为 其中,复路径衰落，服从瑞利分布; 是多径时延。 多径衰落信道模型框图如图2-2所示：图2-2 多径衰落信道模型框图（

3、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 上式中，分别为窄带高斯过程的同相和正交支路的基带信号。三、仿真程序： function h=rayleigh(fd,t) %产生瑞利衰落信道 fc=900*106; %选取载波频率 v1=30*1000/3600; %移动速度v1=30km/h c=3*108; %定义光速fd=v1*fc/c; %多普勒频移ts=1/10000; %信道抽样时间间隔t=0:ts:1; %生成时间序列h1=rayleigh(fd,t); %产生信道数据v2=120*1000/3600; %移动速度v2=120km/hfd=v2

4、*fc/c; %多普勒频移h2=rayleigh(fd,t); %产生信道数据subplot(2,1,1),plot(20*log10(abs(h1(1:10000) title(v=30km/h时的信道曲线)xlabel(时间);ylabel(功率)subplot(2,1,2),plot(20*log10(abs(h2(1:10000)title(v=120km/h时的信道曲线)xlabel(时间);ylabel(功率)function h=rayleigh(fd,t)%该程序利用改进的jakes模型来产生单径的平坦型瑞利衰落信道%输入变量说明：% fd：信道的最大多普勒频移 单位Hz %

5、t :信号的抽样时间序列，抽样间隔单位s % h为输出的瑞利信道函数，是一个时间函数复序列 N=40; %假设的入射波数目 wm=2*pi*fd; M=N/4; %每象限的入射波数目即振荡器数目 Tc=zeros(1,length(t); %信道函数的实部 Ts=zeros(1,length(t); %信道函数的虚部 P_nor=sqrt(1/M); %归一化功率系 theta=2*pi*rand(1,1)-pi; %区别个条路径的均匀分布随机相位 for n=1:M %第i条入射波的入射角 alfa(n)=(2*pi*n-pi+theta)/N; fi_tc=2*pi*rand(1,1)-pi; %对每个子载波而言在(-pi,pi)之间均匀分布的随机相位 fi_ts=2*pi*rand(1,1)-pi; Tc=Tc+2*cos(wm*t*cos(alfa(n)+fi_tc); Ts=Ts+2*cos(wm*t*sin(alfa(n)+fi_ts); %计算冲激响应函数 end; h= P_nor*(Tc+j*Ts