matlab瑞利衰落信道仿真(2)

1、MATLAB 通信仿真设计指导书一设计导读1、设计目的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。在设计中，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。2、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

2、随机且在（02）均匀分布；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 (1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 （2）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。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

3、（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， （3）（4）产生多径延时多径/延时参数如表1所示：表1 多径延时参数TapRelative delay (nsAverage power (dB1002310371041 09051 73062 5103、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（见图3）和多径延时参数（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4、参考仿真结果

4、（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/输出波形图7信道的时域输入/输出波形二、设计任务 （1）查找资料，了解瑞利衰落信道模型的分类，结合某种模型，掌握瑞利分布的多径信道仿真原理，用MATLAB仿真实现瑞利分布的多径信道的仿真；（2）根据已学的知识，实现一种基带信号的模拟调制并做出仿真；（3）结合（1）步和（2）步，观察已调信号通过瑞利信道后的时域波形图和频谱图。（4）对仿真结果做适当分析。MATLAB 仿真程序要求：（1）参数设计准确、合理；（2）关键语句加注释；（3）仿真结果正确，图形清晰；三、部分参考仿真

5、代码clc;LengthOfSignal=10240; %信号长度(最好大于两倍fcfm=512; %最大多普勒频移fc=5120; %载波频率t=1:LengthOfSignal; % SignalInput=sin(t/100;SignalInput=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;

6、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(2,1,1;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;subplo

7、t(2,1,1;hist(r,256;title('Amplitude Distribution Of Rayleigh Signal'subplot(2,1,2;hist(angle(r0;title('Angle Distribution Of Rayleigh Signal'figure(3;plot(Sf1;title('The Frequency Response of Doppler Filter'f=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,Le