maab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兀）均匀分布；各反射波的 幅度

2、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，9 在02冗内服从均匀分布。瑞利分布的概率分布密度如图 1 所示：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)%t)k(t)%tk)k 1(i)其中，k(t)复路径衰落，服从瑞利分布；k是多径时延。多径衰落信道模型框图如图2所示：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)必2 ns(t)2(2)上式中，几(t)、(t)分别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，

3、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，形成瑞利衰落的信号r(t)。如下图3所示：图3瑞利衰落的产生示意图其中,SI f fKJ L )2m4、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（见图 2 ） ，利用瑞利分布的路径衰落r（t） （

4、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；4 多径信道的仿真框图仿真结果1 、多普勒滤波器的频响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7 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);SignalInp

5、ut=sin(t/100)+cos(t/65);%信号输入delay=0 31 71 109 173 251;power=0 -1 -9 -10 -15 -20;%dBy_in=zeros(1,delay(6) SignalInput;%为时移补零y_out=zeros(1,LengthOfSignal);%用于信号输出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);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;%通频带长度y=0.5./(1-(f-fm)/fm)A2)A(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