关于多径衰落的特点

1、实践教学工程学院201年月课程设计：通信系统建模与仿真 题 目：移动无线信道多径衰落的仿真 专业班级：_姓名：学号：指导老师：成绩:信号在多径衰落信道中传输特性的研究多径衰落：在中，由于通信地面站天线波束较宽，受地物、地貌和海 况等诸多因素的影响，使接收机收到经、和直射等几条路径到达的, 这种现象就是。这些不同路径到达的电磁波射线不一致且具有时变 性，导致接收信号呈衰落状态；这些电磁波射线到达的时延不同， 又 导致码间干扰。若多射线强度较大，且时延差不能忽略，则会产生误 码，这种误码靠增加发射功率是不能消除的， 而由此多径效应产生的 衰落叫多径衰落，它也是产生码间干扰的根源。对于数字通信、雷达

2、 最佳检测等都会产生十分严重的影响。多径衰落信道：在无线信道中，发送和接受天线之间通常存在于 一条的信号传播路径。多径的存在是因为发射和接收之间建筑物和其 他物体的发射，绕射，散射等引起的。当信号在无线信道传播时，多径发射和衰减的变化将使信号经历随机波动。因此，无线信道的特性 是不确定的，随机变化的。首先我们令频率和移动台速度都不改变只改变移动台和反射墙之间的距离当r0=10时clear allf=2;v=0;c=3e8;r0=10;d=40;%发射信号频率%移动台速度，静止情况为0%电磁波速度，光速%移动台距离基站初始距离% 基站距离反射墙的距离t1=0.1:0.0001:12;E1=cos

3、(2* pi*f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);%E2=cos(2* pi *f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1); % figure plot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')的接收信号%寸间直射径信号 反射径信号画出直射径、反射径和总legend('直射径信号','反射径信号','移动台接收的合成信号')axis(0 12 -0.5 0.5)figureplot(t1,E1-E2)(图1)J Figure 1即

4、使移动台是静止的，由于反射径的存在，使得接收的合成信号最大值要小于之射径的信号。少 Figure 2(图2)已* Iji'sert T&cls Haslet op 出 indoF Help題隸记口目口当r0=30时clear allf=2;v=0;c=3e8;r0=30;d=40;%发射信号频率%移动台速度，静止情况为0%电磁波速度，光速%移动台距离基站初始距离% 基站距离反射墙的距离t1=0.1:0.0001:12;%寸间E1=cos(2* pi *f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);E2=cos(2* pi*f*(1+v/c)*t1+(r0-2*

5、d)/c)./(2*d-r0-v*t1);figureplot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')的接收信号直射径信号 反射径信号画出直射径、反射径和总legend('直射径信号','反射径信号','移动台接收的合成信号')axis(0 12 -0.5 0.5)figureplot(t1,E1-E2)（图3）A Figure 3口回区1LILt E-l.i limtt lizLl Leulb ULkLvp 矩 12 "IpVU n U色a軋包黔越過 Ell 口 B（图4）DQH

6、马仿食22嗨n Em H E即使移动台是静止的，由于反射径的存在，使得接收的合成信号最大值要小 于之射径的信号。通过图1和图3的对比我们不难发现当rO=1O时，它的的反 射径信号比r0=30时（图3）的反射径信号幅度要小，由于r0=30更靠近反射墙 处使得直射信号比r0=10处要弱一些，而反射信号要比 r0=10的位置处更强一些，但是移动台接收到的合成信号（图中红线）更弱了一些，不仅小于直射信 号而且还小于反射信号。由此可以看出当移动台不动时在距离反射墙较远的距 离其接收合成信号的强度会更好一些。上述实验是发生在频率相同时线面当我们改变频率令f=i时clear allf=1;v=0;c=3e8

7、;r0=10;d=40;%发射信号频率%移动台速度，静止情况为0%电磁波速度，光速%移动台距离基站初始距离% 基站距离反射墙的距离t1=0.1:0.0001:12;%寸间E1=cos(2* pi *f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);%E2=cos(2* pi *f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1); % figure plot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')的接收信号直射径信号 反射径信号画出直射径、反射径和总legend('直射径信号',&#

8、39;反射径信号','移动台接收的合成信号')axis(0 12 -0.5 0.5)figureplot(t1,E1-E2)tile tdit tiftv lM*rt laals li*slslop liniov 血丄 p H e fe 色且 o s 遢 Bll s B4 Figure 21Q®区1Elie Ell t iti ew Las art Tools Hesttop H 3® <1Itindovr Help s H n%令f=7时clear allf=7滋射信号频率v=0;c=3e8;r0=10;d=40;%移动台速度，静止情况为0

9、%电磁波速度，光速% 基站距离反射墙的距离移动台距离基站初始距离t1=0.1:0.0001:12;%寸间E1=cos(2* pi *f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);E2=cos(2* pi*f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1);figureplot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')的接收信号直射径信号 反射径信号画出直射径、反射径和总legend('直射径信号','反射径信号','移动台接收的合成信号')axis

10、(0 12 -0.5 0.5)figureplot(t1,E1-E2)Figure 3ffla Figure 4口回冈0当我们把频率f=1改到f=7时我们会发现移动台接收到的信号得到增强。通过改变频率的得到图形我们可以得到结论，在同一位置，由于反射信号的存在, 发射不同频率的信号时，在接受机处接受到信号有的频率是被增强了，有的是 被消弱了。频率选择性衰减由此产生。上面的两个实验我们都是令试验台静止的现在我们让试验台想着反射墙移动, 速度为V，令v=3时clear allf=2;v=3;c=10;rO=1;d=30;在时刻t移动台距离基站的位置为rO=rO+vt%发射信号频率%移动台速度，静止情

11、况为0% 电磁波速度，光速%移动台距离基站初始距离% 基站距离反射墙的距离t1=0.1:0.0001:12;%寸间E仁cos(2* pi *f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);%E2=cos(2* pi *f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1); % figureplot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')的接收信号直射径信号 反射径信号画出直射径、反射径和总legend('直射径信号','反射径信号','移动台接收的合成信号&

12、#39;)axis(0 12 -0.5 0.5) figure plot(t1,E1-E2)（图5）Figure 3inFigure 4（图 5-1 ）&W JjMser-t toils Uesktop !lti niow Help从上面的几个实验可以知道多经导致了频率选择性。当移动台运动起来后，发现即使是在同一频率， 在不相同的时间点时，合成信号的强度也会不相同，在图5-1中我们可以看到在t=1s,2s,3.5s,5.5s,9s,11s时，接收信号强度相对处于波底，特别是当t=5.5s 时其合成信号的接收几乎为0，而在t=1.5s,3s,5s,6.5s,9s,11.5s时其接收信号的强度相对处于波峰位置，而在t=6.5s时其接收信号也几乎为0，而对比图5中 t=6.5s时我们会发现这是的直射信号和反射信号比合成信号要大很多。这种由移动台运动而引起的信号增强或衰弱的情况就是 时间选择性衰弱。当我们随着时间的推移移动台距离反射墙越来越近时，我们的接收合成信号就有所减弱，而这种衰减的幅度是 不定的，它和直射信号和反射信号都有着一定关系。综合以上三个实验我们