同频同调制信号的瑞利信道系统仿真设计
Matlab瑞利信道仿真
Matlab瑞利信道仿真转眼间三⽉都已经过去⼀半，⼀直找不到有什么可以写的，⼀直想等⾃⼰把LTE仿真平台搭好后，再以连载的形式记录下来。
但是，后来⼀想，我必须先做好充分的铺垫，在这过程中也遇到了很多问题，及时留下点什么，也是好的。
即便以后回过头来再看这些⽂章，可能会有些许惊讶，惊讶于当时的⽆知或是稚嫩。
不得不说，时间真的是⼀把杀猪⼑，猪没少杀，更可怕的是扼杀了许多⼈的梦想。
今天没有去实验室，我觉得在忙了⼀周后，应该停下来歇歇，有时候的驻⾜观望或许是为了更好的前⾏。
⾔归正传，今天想记录的是⾃⼰在仿真中遇到的⼀个问题，那就是信道模型的仿真。
对于⽆线通信来说，最常见的就是瑞利衰落+多径+多普勒的模型了。
具体分析如下：瑞利衰落：就是有很多独⽴的⼩径的叠加，根据中⼼极限定理，知道这样的分布满⾜的是2个⾃由度的chi-square分布，也就是功率满⾜指数分布，幅度的分布就叫做瑞利分布。
它表明的是信道h的幅度和相位变化情况，幅度满⾜瑞利分布的变化，相位满⾜[0,2pi]上均匀分布的变化。
可以参考博⽂：多径效应：谈到多径效应，我们就应该想到频率选择性这个概念。
简单地说，就是延时的径在频域相当于相位搬移，每个径我们都可以看做是⼀个⽮量，幅度是由它们各⾃的功率决定，⾓度（相位）就是由每径延时决定。
然后，我们就做⽮量相加，最后得到的就是⼀个旋转⽮量，它对每个频率的响应都不同。
第⼆个概念就是，相⼲带宽：既然信道响应在各个频率点处的不同，那么我们关⼼的⼀个问题是，在多⼤的频率间隔上，它的响应是呈现⼀定的相关性（也就是说，在这个频率间隔上的响应变化⾮常慢，可以认为是相同的）。
这就很⾃然的过渡到功率延迟分布图上了，信道响应的频域（相关性）⽅⾯实质上是由信道时域的功率延迟分布做傅⽴叶变换得到的（功率与⾃相关函数的关系）。
功率延迟分布图是⼀个很有⽤的⼯具，我们能从中得到Trms(信道平均延迟，⽤功率去对延时加权)和Tmax（信道最⼤延时）等。
瑞利信道仿真教学文案
瑞利分布信道MATLAB 仿真一、瑞利衰落原理在陆地移动通信中，移动台往往受到各种障碍物和其他移动体的影响，以致到达移动台的信号是来自不同传播路径的信号之和。
而描述这样一种信道的常用信道模型便是瑞利衰落信道。
定义:由于信号进行多径传播达到接收点处的场强来自不同传播的路径，各条路径延时时间是不同的，而各个方向分量波的叠加，又产生了驻波场强，从而形成信号快衰落称为瑞利衰落。
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无线信道之后，其信号幅度是随机的，表现为“衰落”特性，并且多径衰落的信号包络服从瑞利分布。
由此，这种多径衰落也称为瑞利衰落。
这一信道模型能够描述由电离层和对流层反射的短波信道，以及建筑物密集的城市环境。
瑞利衰落只适用于从发射机到接收机不存在直射信号的情况，否则应使用莱斯衰落信道作为信道模型。
假设经反射（或散射）到达接收天线的信号为N 个幅值和相位均随机的且统计独立的信号之和。
信号振幅为r,相位为θ,则其包络概率密度函数为 P(r)=2222r σσr e - (r ≥0)相位概率密度函数为：P(θ)=1/2π （πθ20≤≤）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（（0~2π）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，θ在0～2π内服从均匀分布。
瑞利分布的概率分布密度如图1所示：0.51 1.52 2.5300.10.20.30.40.50.60.70.80.9图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()1()()()N t k k k y t r t x t τ==-∑%% (1)其中,()k r t 复路径衰落，服从瑞利分布; k τ是多径时延。
通信系统仿真教案(信道和调制解调)
信道
传输信号的媒介，如无线电波、 光纤等。
信宿
接收并使用信息，如收音机、 电视机等。
通信系统的分类
有线通信系统
利用电缆、光缆等物理介质传输信号。
模拟通信系统
传输连续的模拟信号，如调频广播。
无线通信系统
利用电磁波传输信号，如手机、卫星通信等。
数字通信系统
传输离散的数字信号，如数字电视、计算机 网络等。
04
解调技术
解调的基本概念
01
解调是将已调信号从载波中提取出来以便进一步处理的过程。
02
解调是调制的逆过程，其作用是将已调信号还原成原始基带信
号。
解调方式分为线性解调和非线性解调两种。
03
常见的解调方式
相干解调
相干解调也称为同步解调，它需要使用已调信号的相位信息进行解调。相干解调的优点是解调性能较好，但需要 同步信号，因此在实际应用中受到一定限制。
通信系统仿真教案(信道和调 制解调)
目录
• 通信系统概述 • 信道特性 • 调制技术 • 解调技术 • 通信系统仿真
01
通信系统概述
通信系统的基本组成
发送器
将信源产生的信息转换为适合 传输的信号，如调频、调相、 调幅等。
接收器
接收信道传输的信号，并将其 还原为原始信息。
信源
产生需要传输的信息，如声音、 图像、文字等。
信道容量
信道容量表示信道传输信息的最大速率，是衡量信道性能的 重要指标。
信道编码
为了提高通信系统的可靠性和传输效率，需要对信号进行编 码处理，包括纠错编码和加密编码等。
03
调制技术
调制的基本概念
调制的基本概念
调制是将低频信号（基带信号）附加到高频载波 信号上，以便于传输的过程。
MIMO无线信道建模分析与仿真实现
MIMO无线信道建模分析与仿真实现MIMO无线信道建模分析与仿真实现摘要：近年来，随着无线通信技术的迅猛发展，MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术逐渐成为无线通信领域的热门研究方向之一。
本文通过对MIMO无线信道的建模分析与仿真实现进行研究，探讨了MIMO技术的基本原理、信道模型和系统性能评价等关键问题，为今后在MIMO技术研究领域的进一步深入工作提供了重要的参考。
一、引言随着电子设备的普及和无线通信需求的增加，无线通信技术的研究与应用也日益重要。
MIMO技术作为一种提高无线通信系统传输速率和可靠性的重要技术手段，受到了广泛的关注。
MIMO技术的基本原理是利用多个天线来传输和接收信号，并通过合理的处理和信号分配方式来提高系统的性能。
本文主要通过建模分析和仿真实现来探讨MIMO无线信道的基本特点和系统性能。
二、技术概述1. MIMO技术的原理MIMO技术利用多个发射天线和接收天线，通过多个独立的信道传输数据，从而提高了系统的传输速率和可靠性。
MIMO技术主要包括空时编码和空分复用两种方式。
2. MIMO信道建模MIMO信道建模是对信号在无线信道中传输过程进行描述的数学模型。
常用的MIMO信道模型有瑞利信道模型、高斯信道模型和纯频率选择性信道模型等。
本文主要以瑞利信道模型为例进行分析和仿真。
三、MIMO无线信道的建模分析1. 瑞利信道模型介绍瑞利信道模型是一种广义的无线信道模型，能够较好地描述实际无线信道中的多径效应。
瑞利信道模型的特点是具有时变性、时延离散性和频谱选择性。
2. 瑞利信道模型的数学描述瑞利信道模型可以通过复信道增益矩阵和复高斯白噪声进行描述。
复信道增益矩阵是一个矩阵，每个元素代表了信号在不同天线之间的传输增益；复高斯白噪声模拟了信道中的噪声干扰。
3. MIMO信道容量分析MIMO信道容量是衡量MIMO系统传输速率的重要指标。
通过对瑞利信道模型进行分析，可以得到MIMO信道的容量公式，并测量系统的信道容量。
matlab实现频域瑞利(Rayleigh)信道仿真
plot(GaussN2);
title('频域复数高斯信号2');
xlabel('实部');
ylabel('虚部');
grid;
figure(5)
subplot(2,1,1)
plot(sqrt(SEf).*GaussN1);
title('高斯噪声与多普勒功率谱相乘1');
plot(Gauss_time2);
title('时域高斯信号2');
xlabel('N');
ylabel('V');
grid;
subplot(2,2,3)
plot(GaussN1);
title('频域复数高斯信号1');
xlabel('实部');
ylabel('虚部');
grid;
GaussN2=fft(Gauss_time2);
% 产生瑞利衰落信道
x = ifft(sqrt(SEf).*GaussN1);
y = ifft(sqrt(SEf).*GaussN2);
rayleigh_amp = sqrt(abs(x).^2+abs(y).^2);
rayleigh_db = 20*log10(rayleigh_amp); %用dB表示瑞利信号
figure(2);
plot(rayleigh_db);
% axis([0 140 -100 20]);
title('瑞利信号衰落');
无线移动通信中的信道建模与仿真
无线移动通信中的信道建模与仿真一、引言随着移动通信技术的不断发展，人们对信道建模和仿真的需求也越来越高。
信道建模和仿真是无线通信系统设计中必不可少的一环，是保证通信系统性能的重要因素。
这篇文章将介绍信道建模和仿真在无线移动通信中的应用，以及信道建模和仿真的一些基本概念和方法。
二、信道建模1. 信道模型的概念信道模型是指对无线通信信道进行描述和建模的数学模型。
在实际通信中，无线信号在传输过程中会受到多种因素的影响，如多径、衰落、干扰等，这些因素对无线信号的传输造成了很大的影响，因此，对无线信道进行建模是保证通信系统性能的关键。
2. 信道参数的描述信道参数通常包括信道增益、时延、多普勒频移、相位等。
其中，信道增益是指信号在传输过程中所受到的衰落程度，时延是指信号从发射端到接收端所需要的时间，多普勒频移是由于接收端和发射端之间的运动速度而引起的信号频率偏移，相位是指信号的相位差。
3. 信道建模方法信道建模方法主要包括理论分析、数值模拟和实测建模三种方法。
其中，理论分析主要是通过数学模型对无线信道的特性进行推导和描述。
数值模拟方法是通过计算机程序对无线信道进行模拟和仿真。
实测建模方法则是通过实际测量得到无线信道的特性参数。
三、信道仿真1. 仿真概念信道仿真是通过计算机程序对无线信道进行模拟和实验，以调查和预测无线通信系统的性能。
仿真是一个相对较为简单的方法，可以帮助设计人员快速验证设计方案的可行性和正确性。
2. 仿真方法信道仿真方法主要包括离散事件仿真和连续仿真两种方法。
其中，离散事件仿真是指通过模拟在时间上出现的离散事件进行仿真。
连续仿真则是通过模拟在时间上连续变化的信号进行仿真。
3. 仿真参数信道仿真参数通常包括信噪比、误码率、比特误差率等。
其中，信噪比是指信号功率和噪声功率之间的比值，误码率是指在传输过程中产生的误码比率，比特误差率是指在传输过程中每个比特产生误码的比率。
四、移动通信中的信道模型和仿真1. 多径衰落信道模型多径衰落信道是指无线信号在传输过程中由于多种因素的影响而经历多条路径从发射端到达接收端，导致信号发生衰落的过程。
瑞利莱斯信道仿真
暑期实习报告一、 实习题目用正弦波模拟仿真瑞利信道和莱斯信道二、 实习背景在移动通信中，移动台与基站之间的通信往往受到各种障碍物和其他移动物体的影响，作为载体的电磁波会在传输过程中有直射波、反射波、绕射波和散射波之分，以致移动台接收到的信号是由经过不同延时不同路径到达的多路信号合并而成，而这些信号受阴影效应、多普勒效应等的影响， 他们的幅度受到不同程度的衰减，同时在存在频移和相移。
三、 实习原理瑞利衰落信道是一种无线电信号传播环境的统计模型，这种模型表现为在发射机和接收机之间不存在直射信号，假设信号通过无线信道后，其幅度是随机的。
并且接收机信号的包络服从瑞利分布。
莱斯衰落信道与瑞利信道的区别就是在发射机和接收机之间存在直射波。
瑞利信道模型为：1()c o s (22)N R t C n f t F t T h e a t a ππ=++∑Cn 、F 、Theata 是相互独立的随机变量，Cn 表示信号幅度，F 为频移系数，Theata 表示相移。
莱斯信道模型为：1()cos(2)cos(22)n R t ft Cn ftFt Theata πππ=+++∑Cn 、F 、Theata 是相互独立的随机变量，Cn 表示信号幅度，F 为频移系数，Theata 表示相移四、 仿真结果：□1瑞利信道 代码：function rayleight=sym('t');n=input('n=');f=8*10^8;%取信号频率为800MhzC=rand(1,n);Theata=-2*pi+4*pi.*rand(1,n);F=-1+2.*rand(1,n);Zx=cos(2*pi*f.*t+2*pi*f.*F*t+Theata);RS=Zx*C'当仿真路数为30路时，得到的接收信号时域图为：0102030405060708090100-8-6-4-2246810当仿真路数为30路时，接收信号的包络：代码：t=0:.2:100;N=501;%采样点总数R=0:0.024:12;%包络幅度范围m=zeros(1,N);q=(8226958330713791*cos((14738544651813039.*t)/2097152 - 6420982962695317/1125899906842624))/9007199254740992 + (8624454854533211*cos((3147546321980441.*t)/2097152 + 1592488907343941/281474976710656))/9007199254740992 + (153933462881711*cos((2922601302899569.*t)/2097152 - 1293881763019091/562949953421312))/281474976710656 + (109820732902227*cos((5056154441375673.*t)/524288 + 572054395085517/140737488355328))/1125899906842624 + (770956303438939*cos((11971310637107755.*t)/2097152 - 976910002155657/281474976710656))/4503599627370496 + (7648276850999985*cos((24678095153207873.*t)/4194304 + 1097200154976001/562949953421312))/9007199254740992 + (55201045594335*cos((15890773575148387.*t)/2097152 - 1129149318181027/562949953421312))/140737488355328 +(3798887910549989*cos((4144792385309751.*t)/2097152 - 384936153162253/562949953421312))/9007199254740992 + (1143795557080799*cos((682689757498656039.*t)/134217728 - 6312399365597953/2251799813685248))/9007199254740992 + (1802071410739743*cos((4897886369182033.*t)/524288 - 8860550568223013/2251799813685248))/2251799813685248 + (8690943295155051*cos((2714506704779073.*t)/1048576 - 823359778227783/140737488355328))/9007199254740992 + (6825116339432507*cos((753288409837281.*t)/262144 - 23146170456561/1125899906842624))/9007199254740992 + (2952009981953243*cos((501305679469463.*t)/131072 + 603204343011701/562949953421312))/4503599627370496 + (525791455320933*cos((46359008585863987.*t)/8388608 - 2386764799977513/562949953421312))/562949953421312 + (3567784634204585*cos((25975981384114555.*t)/4194304 + 740548295201613/281474976710656))/4503599627370496 + (257756635625713*cos((165424021614621.*t)/65536 + 1035053019742027/562949953421312))/281474976710656 + (638999261770491*cos((7378662735005679.*t)/2097152 - 72409097729717/562949953421312))/4503599627370496 + (354913107955861*cos((138474482834837.*t)/16384 - 54167120430423/70368744177664))/2251799813685248 + (7338378580900475*cos((15838866808400863.*t)/2097152 + 1457619014526091/562949953421312))/9007199254740992 + (2953193568373273*cos((926749021084891.*t)/262144 - 49514120493885/17592186044416))/4503599627370496 + (4321169733967891*cos((39913151771089687.*t)/8388608 + 1801714140618479/562949953421312))/4503599627370496 + (8621393422876569*cos((4291865570455739.*t)/524288 + 939164443260505/281474976710656))/9007199254740992 + (1423946432832521*cos((18782798714916921.*t)/2097152 - 712496390568455/140737488355328))/2251799813685248 + (8158648460577917*cos((672267189674085.*t)/262144 - 3311925752416549/562949953421312))/9007199254740992 + (6693542213068579*cos((1995494383059311.*t)/262144 + 1626169033800729/281474976710656))/9007199254740992 + (4371875181445801*cos((5134205601560665.*t)/2097152 + 522078571254719/140737488355328))/9007199254740992 + (6113502781001449*cos((4834269018907937.*t)/524288 - 5390601969460187/1125899906842624))/9007199254740992 + (160831102319495*cos((8758126564219489.*t)/1048576 + 635629730369417/281474976710656))/4503599627370496 + (2185580645132801*cos((2680499240977253.*t)/1048576 - 1675767268482273/1125899906842624))/2251799813685248 +(627122237356493*cos((92294997228769907.*t)/16777216 + 172282999978905/70368744177664))/2251799813685248; y=hilbert(q);%希尔伯特变换z=q+j*y;%解析信号a=z.*exp(-j*16*pi*10^8.*t);%复包络r=abs(a);%包络for l=1:501for n=1:501if r(n)<R(l)m(l)=m(l)+1;endendendmP=m./N;%概率函数figure(1),plot(R,P)figure(2),plot(t,r)包络时域图为：010********60708090100024681012t r概率函数图为：02468101200.10.20.30.40.50.60.70.80.91r P然后对概率函数进行拟合再微分得到概率密度函数：代码为：stan=sqrt(var(r))P_theory=(R./stan^2).*exp(-R.^2./(2*stan^2));coef=polyfit(R,P,10);P_density=polyder(coef);P_density_practice=polyval(P_density,R);plot(R,P_density_practice,'b'),hold onplot(R,P_theory,'r')蓝色表示仿真结果，红色代表理论结果。
瑞利信道Matlabe仿真
模拟调幅系统信道部分信道是将来自发端的信号传送到接收端的物理媒介，分为有线信道与无线信道，是通信系统不可缺少的部分之一。
在信道中传输的信号会受到两个方面的影响：一方面信号在实际信道中传输时，由于信道特性不理想会引起波形的失真；另一方面信道中存在各种噪声会干扰信号的传输。
信道通常分为加性高斯白噪声信道，多径rayleigh 衰落信道等。
本模块主要的功能是让模拟信号通过加性高斯白噪声信道与rayleigh 信道。
1.流程图如下：图 1-12.程序代码：clear allfd=10; %多普勒频移为10ts=0.0025; %信道抽样时间间隔fs=1/ts;t=0:ts:4; %生成时间序列h=rayleigh(fd,t); %产生信道数据x=h.*(2*sin(2*pi*t)+sin(4*pi*t)+sin(8*pi*t)).*cos(200*pi*t); %信号通过瑞利信道 s=awgn(x,0); %信噪比为0dB 的噪声信道F=fft(s)/fs; %求信道传输函数频域subplot(3,1,1),plot(t,x)title('瑞利信道衰落图')subplot(3,1,2),plot(t,s)title('瑞利+噪声')subplot(3,1,3),plot(t,F)title('信道频域传输函数')3.仿真效果图：图1-24.结果分析：在信号经过瑞利信道后，信号受到信道衰落的影响，会使信号出现衰落现象。
同时信号还受到信道中噪声的影响，即加性高斯白噪声。
瑞利信道衰落是对信号作用是乘性干扰，而加性高斯白噪声是加性干扰。
瑞利衰落信道参数
瑞利衰落信道参数瑞利衰落是无线通信中常见的一种信道衰落模型，描述了信号在传输过程中遇到的衰落现象。
在无线通信中，信号在传输过程中会经历多次反射、散射和衍射等现象，导致信号强度的变化。
瑞利衰落信道参数是描述瑞利衰落特性的重要参数，对无线通信系统的设计和性能评估具有重要意义。
一、瑞利衰落信道参数的定义瑞利衰落信道参数包括衰落深度、衰落带宽和衰落速度三个方面。
1. 衰落深度（Fading Depth）：衰落深度是指信号在瑞利衰落信道中的幅度变化范围。
在瑞利衰落信道中，信号的幅度会随机地从强到弱或从弱到强变化，衰落深度是表示这种变化范围的参数。
2. 衰落带宽（Fading Bandwidth）：衰落带宽是指信号在瑞利衰落信道中的频率变化范围。
在瑞利衰落信道中，信号的频率会随机地从高频到低频或从低频到高频变化，衰落带宽是表示这种变化范围的参数。
3. 衰落速度（Fading Rate）：衰落速度是指信号在瑞利衰落信道中的变化速率。
在瑞利衰落信道中，信号的幅度和频率会随着时间的变化而变化，衰落速度是表示这种变化速率的参数。
二、瑞利衰落信道参数的影响因素瑞利衰落信道参数受到多种因素的影响，包括传输距离、传输环境、接收天线高度等。
1. 传输距离：传输距离是指信号从发送端到接收端的距离。
随着传输距离的增加，信号在传输过程中会经历更多的反射、散射和衍射现象，导致衰落深度增加，衰落带宽减小，衰落速度加快。
2. 传输环境：传输环境包括城市、农村、室内、室外等不同的环境条件。
不同的环境条件会导致信号的多径传播特性不同，进而影响瑞利衰落信道参数。
例如，在城市环境中，信号会经历更多的反射和散射，导致衰落深度增加，衰落带宽减小，衰落速度加快。
3. 接收天线高度：接收天线高度是指接收端天线距离地面的高度。
接收天线高度的增加会导致信号的多径传播路径增加，进一步影响瑞利衰落信道参数。
通常情况下，接收天线高度越高，瑞利衰落信道参数的变化范围越大。
瑞利信道Jakes模型推导
03
结果一
Jakes模型能够描述信道 的多径特性，提供信道冲 激响应和频率响应的数学 表达式。
结果二
Jakes模型适用于描述具 有瑞利分布特性的多径信 道，尤其适用于移动通信 环境。
结果三
Jakes模型为信道仿真和 系统性能评估提供了理论 依据，有助于优化通信系 统的设计和参数配置。
04
Jakes模型的应用与限制
2
对于一些简单的无线信道环境，瑞利信道模型可 能足够准确描述信号的衰减特性。
3
对于具有多径传播特性的复杂无线信道环境， Jakes模型可能更加适合。
感谢观看
THANKS
05
瑞利信道与Jakes模型的关
系
瑞利信道与Jakes模型的联系
瑞利信道和Jakes模型都是描述无线信道特性的 数学模型，用于模拟和分析无线信号在传播过 程中的衰减、多径效应等特性。
瑞利信道模型假设信号在传播过程中经历了大 量的独立、同分布的随机衰减，适用于描述平 坦衰落信道。
Jakes模型则基于瑞利信道模型，进一步考虑了 多径效应和信号的相干性，适用于描述具有多 径传播特性的无线信道。
瑞利信道Jakes模型 推导
• 瑞利信道简介 • Jakes模型的基本原理 • Jakes模型的推导过程 • Jakes模型的应用与限制 • 瑞利信道与Jakes模型的关系
目录
01
瑞利信道简介
定义与特性
定义
瑞利信道是一种描述无线电波在传播 过程中由于多径效应而产生的随机波 动和衰减的模型。
特性
为无线通信系统的设计和优化提供了重要的理论依据。
Jakes模型适用于描述具有快速波动特性的信号，如调频信号，
03
对于其他类型的信号可能需要其他模型进行描述。
MQAM在瑞利信道下的性能仿真
课程设计（II）通信系统仿真MQAM在瑞利信道下的性能仿真1、课程设计目的（1）了解MQAM多进制幅度调制技术原理（2）在MATLAB环境下编程实现调制、解调过程（3）在MATLAB环境下仿真不同MQAM的误码率，并绘制曲线（4）比较16QAM误比特率在理论和实际条件下的误差2、课程设计内容本课题在MATLAB环境下，进行多进制调制在瑞利信道下进行信号传输的仿真实验，传输信号在发送端进行MQAM调制，并分析在不同的多进制调制下，信号在瑞利信道下的性能，并比较。
3、设计与实现过程3.1 设计思想和设计流程首先进行系统的分析的设计，整个设计分为如下几个部分：随机序列的产生，序列的串并和并串转换，16QAM调制，星座图的绘制，16QAM解调，加入噪声，误码率的测量及绘图。
MQAM信号由2个独立的基带波形对2个相互正交的同频载波进行调制而构成，利用其在同一带宽内频谱正交的性质来实现两路并行的数字信息传输。
调制后的信号经信道传输，由于信道的非理想特性，MQAM信号会发生频率选择性衰减/码间干扰、相位旋转以及受各种噪声的影响，这部分影响都包含在信道模型中。
数字通信中数据采用二进制数表示，星座点的个数是2的幂。
常见的MQAM形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM等。
星座的点数越多，符号能够传输的数据量就越大。
但是，如果在星座图的平均能量保持不变的情况下增加星座点，基于星座图聚类的方法成为了数字幅相调制信号识别的重要方法之一。
会使星座点之间的距离变小，进而导致误码率上升。
因此高阶星座图的可靠性比低阶要差。
3.1.1 调制器串并转换单元、IQ分路单元及调制混频器组成了MQAM系统的调制器。
将串行数据转换成并行数据是通过串并转换完成的;IQ分路主要的作用是检测调制的要求，调制混频器的作用是把I、Q两路信号混频及合成，最终形成调制信号输出。
的调制方式有两种：正交调幅法和复合相移法。
本次仿真针对MQAM．，采用正交调幅法。
课程设计分析方案——matlab瑞利衰落信道仿真
课程设计分析⽅案——matlab瑞利衰落信道仿真⽬录摘要 (1)1、设计原理 (2)1.1设计⽬的 (2)1.2仿真原理 (2)1.2.1瑞利分布简介 (2)1.2.2多径衰落信道基本模型 (2)1.2.3产⽣服从瑞利分布的路径衰落r(t> (3)1.2.4产⽣多径延时 (4)1.3仿真框架 (4)2、设计任务 (4)2.1设计任务要求 (4)2.2 MATLAB仿真程序要求 (4)3、DSB调制解调分析的MATLAB实现 (5)3.1 DSB调制解调的MATLAB实现 (5)3.2瑞利衰落信道的MATLAB实现 (6)4、模拟仿真及结果分析 (7)4.1模拟仿真 (7)4.1.1多普勒滤波器的频响 (7)4.1.2多普勒滤波器的统计特性 (7)4.1.3信道的时域输⼊/输出波形 (8)4.2仿真结果分析 (8)4.2.1时域输⼊/输出波形分析 (8)4.2.2频域波形分析 (8)4.2.3多普勒滤波器的统计特性分析 (9)5、⼩结与体会 (9)6、参考⽂献 (9)MATLAB 通信仿真设计摘要主要运⽤MATLAB进⾏编程，实现采⽤对输⼊信号进⾏抑制载波的双边带调幅；⽽后将调幅波输⼊信道，研究多径信道的特性对通信质量的影响；最后将信道内输出的条幅波进⾏同步解调，解调出与输⼊信号波形相类似的波形，观测两者差别。
同时输出多普勒滤波器的统计特性图及信号时域和频域的输⼊、输出波形。
关键字：双边带调幅瑞利衰落相⼲解调MATLAB1、设计原理1.1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。
瑞利分布时变水声信道仿真与实验_邓红超
第28卷第2期声学技术Vo l.28,No.2 2009年4月Technical Acoustics Apr., 2009瑞利分布时变水声信道仿真与实验邓红超1,2，刘云涛1，蔡惠智 1(1. 中国科学院声学研究所，北京 100190；2. 中国科学院研究生院，北京100039)摘要：提出了一种使用Jakes仿真模型对时变水声信道进行模拟的方法。
该模型是在研究水声信道衰落特性的基础上，基于信道包络服从瑞利分布而提出的。
利用瑞利信道的多径延迟向量和功率向量，根据多普勒频率扩展对信道的时变性进行仿真，计算量较小。
使用试验数据中提取的参数对声信道进行了仿真，并与海试实测信道进行了对比分析，通信误码率、星座图和信道的频率响应都比较相近，证明该模型是对随机时变衰落的多径水声信道进行仿真的一种简单有效的方法。
关键词：瑞利分布；水声信道；时变性中图分类号：TB556 文献标识码：A 文章编号：1000-3630(2009)-02-0109-05DOI编码：10.3969/j.issn1000-3630.2009.02.003Time-varying UW A channel with Rayleigh distributionDENG Hong-chao1,2, LIU Yun-tao1, CAI Hui-zhi1(1. Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;2. Graduate School, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China)Abstract: A method using Jakes model is proposed to simply simulate the time-varying UW A channel. Using the delay vector and power vector with Doppler frequency spread information, the time-varying UW A channel with Rayleigh distribution can be simulated. By comparing BER, demodulation constellation of received signals, and the frequency response between the simulator and the actual shallow sea UW A channel, the model is proved simple and practicable.Key words: Rayleigh distribution; UW A channel; time-varying characteristic1引言声纳设计者往往通过对声纳长时间接收信号平均强度的计算，来估计声纳的探测距离；而设计水下通信系统时更感兴趣的则是短时间内接收信号的快速波动，表现为接收信号幅度和相位的急剧变化以及由多普勒效应所引起的随机频率调制。
瑞利信道仿真
瑞利分布信道M A T L A B仿真一、瑞利衰落原理在陆地移动通信中，移动台往往受到各种障碍物和其他移动体的影响，以致到达移动台的信号是来自不同传播路径的信号之和。
而描述这样一种信道的常用信道模型便是瑞利衰落信道。
（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（（0~2π）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，θ在0～2π内服从均匀分布。
瑞利分布的概率分布密度如图1所示：()()()()N t kk y t r t x t τ=-∑上式中()()c s n t n t 、，分别为窄带高斯过程的同相和正交支路的基带信号。
3、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)和多径延时参数k τ，我们可以得到多径信道的仿真框图，如图3所示；图3多径信道的仿真框图三、仿真实验结果1、当速度为30km/h时，多普勒频移是27.8HZ。
正弦载波频率为1GHZ时的接收信号瑞利衰落的仿真图以及多普勒频移仿真图。
瑞利衰落的仿真图多普勒频移仿真图2、当速度为120km/h时，多普勒频移是111HZ。
正弦载波频率为1GHZ时的接收信号瑞利衰落的仿真图以及多普勒频移仿真图。
瑞利衰落的仿真图fd=v2*fc/c;%多普勒频移h2=rayleigh(fd,t);%产生信道数据figure;plot(20*log10(abs(h1(1:10000))))title('v=30km/h时的信道曲线')xlabel('时间');ylabel('功率')figure;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：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);%乘归一化功率系数得到传输函数%Rayleighfadingsimulator.%使用jakes模型生成的加权正交正弦曲线的总和clc;fm=111.0; %MaxDopplerfrequencyinHz fs=1000; %SampleFrequencyns=1024; %NumberofsamplesR=zeros(ns,1);Mag=zeros(ns,1);forx=1:nsQ=Q+1.848*cos(0.603*2*pi*fm*tm);Q=Q+1.414*cos(0.446*2*pi*fm*tm);Q=Q+0.765*cos(0.247*2*pi*fm*tm);Q=Q+0.000*cos(0.092*2*pi*fm*tm);Q=Q+1.000*cos(1.000*2*pi*fm*tm);R(x)=I+j*Q;Mag(x)=abs(R(x));end;[Pxx,f]=psd(R,[],fs);%psd(R,[],fs);plot(f-fs/2,fftshift(Pxx));title('SpectralEstimateofsimulatedsignal'); xlabel('Frequency(Hz)');。
移动通信论文--基于MCM法和Jakes法的Rayleigh信道仿真
基于MCM法和Jakes法的Rayleigh信道仿真组员冯晓东20111060220潘朝云20111060198高忠贤20111060195摘要瑞利衰落信道（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。
本次试验我们采用了蒙特克罗法和Jakes法进行Rayleigh信道时域仿真，并根据仿真信号得到仿真的Rayleigh概率密度函数（PDF），累积分布函数（CDF）以及多普勒功率谱，最后把得到的仿真结果与理论计算结果进行对比分析。
目录引言 (4)一、Rayleigh衰落概述 (4)1、瑞利衰落 (4)2、瑞利衰落适用环境 (4)3、模型 (5)4、应用 (6)5、失真和散射效应 (6)二、论题重述 (7)三、Matlab仿真过程 (7)1、蒙特卡罗法Rayleigh信道时域仿真 (7)（1）Rayleigh概率密度函数（PDF） (7)（2）累积分布函数（CDF） (8)（3）多普勒功率谱 (9)2、Jakes法Rayleigh信道时域仿真 (10)（1）Rayleigh概率密度函数（PDF） (10)（2）累积分布函数（CDF） (11)（3）多普勒功率谱 (11)五、仿真结果分析 (12)参考文献 (12)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。
从网络上参考的文章和资料来看，关于瑞利信道仿真主要使用MATLAB自带的瑞利信道仿真函数和瑞利信道的定义函数，这样做虽然利于仿真和简单的结果分析，但是由于其中部分参数采用定值代替变量，比如多普勒频率和多普勒系数，会使瑞利信道的特性不能够完全展现，本文将使用精确的算法，例如蒙特卡洛算法和Jakes法，会使结果更加准确，更能表现瑞利信道的特性。
仿真瑞利信道的有效方式
仿真瑞利信道的有效方式
本文将会在正弦的基础上对仿真瑞利信道的研究方式进行分析。
在自相关的函数中，有在复随机进程中改良的方式函数，也有正交分量和同相之间的自相关函数，而且相互关函数是和理论参考值是一样的。
依照仿真的结果能够看出，在复随机进程中对生成的方式进行改良，其中的相位概率密度相关的函数、复随机进程中的幅度、电平的平均通过率、衰落的平均持续时刻等都具有接近理论参考值。
中国论文网 /3/
无线信道中关于电磁波的问题，因为受到绕射、移动台有关的运动速度、反射、散射信号的传送带宽度、环境中
的物体移动速度等因素的影响，造成接收端在小范围的信号接受总是出现剧烈的波动，也可以称为是小尺度的衰落和快衰落。
一般情况下，小尺度的衰落信道出现响应的包络主要是根据瑞利进行分布，它是在（π-，π）服从内表现出的均匀分布。
所以，想要建立无线信道的模型，主要就是对瑞利衰落包络的产生进行更有效的分析。
本文主要参考了Rayleigh有关的衰落信道的仿真模型内容，而且这些模型都是根据Clarke相关的信道参考模型，出现最早的Rayleigh衰落信道仿真模型是由Jakes提出来的，但是它的相关性是一个确定的函数，这一点是不能体现出信道的随机性，而且在信号的生成中还具有非平稳的广义缺点。
而Zhang等人在方法的研究中对自相关的函数以及互相关的函数等进行了特性的统计，这个研究与参考模型在复数随机过程中要求相符合；但是在复数随机过程中，有关同相与正交分量之间的概率函数密度
依然存在着严重的非平稳广义缺点，而且在包络平方的自相关函数中也存在着相同的问题在自相关函数R|Y|2|Y|2（T）中，进行包络平方的推到所得到的结果精确度不够高。
而[标签:内容]。
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2018 年 3 月 1 日 第 41 卷第 5 期
现代电子技术 Modern Electronics Technique
10 DOI：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2018.05.003
Mar. 2018 Vol. 41 No. 5
同频同调制信号的瑞利信道系统仿真设计
彭秋明，谭北海，李卫军，赵 龙
（广东工业大学 自动化学院，广东 广州 510006）
摘 要：为了解决通信系统仿真模型的不完备性，利用 Matlab 的组件 Simulink 搭建了一套模拟信号的传输、接收、分离
的接收机通信仿真模型。该模型以同频同调制信号为信源，选取多径瑞利衰落信道模拟仿真实际接收机的工作流程，并且
包括信源模块、调制解调模块、信道模块ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ模拟接收模块、采样滤波模块、信号分离模块等。此外，系统测试了瑞利信道的路
（School of Automation，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China）
Abstract：To eliminate the incompleteness of the communication simulation model，the Simulink of Matlab software is used to establish a receiver communication simulation model for signal transmission，receiving and separation. Taking the signals with same carrier frequency and modulation as the signal source of the model，the multipath Rayleigh fading channel is selected to simulate the actual working process of the receiver. The model includes signal source module，modem module，channel module， simulation receiving module，sampling filtering module and signal separation module. The influence of Rayleigh channel′s path gain on signal blind separation was tested in the system. The simulation results show that the separation effect is relatively better with the increase of the channel gain and concentration of the signal. Therefore，the combination of the simulation system and hardware system prototype can provide the functional verification for testing signals and a reference for the operating environment of the actual receiver system.
Keywords：Simulink；Rayleigh channel；simulation model；blind separation；system simulation；analog signal
0引言
对于 通信系统的分析，结合计算机辅助技术，基本 上可分为三种研究方法：第一种是基于理论分析的解析 方法，如利用计算机对复杂的系统性能评估公式进行数 值计算等。这种方法对简单的系统分析还行，对结构复 杂的系统则很困难。第二种是结合通信系统硬件原型 和测试设备的计算机辅助仿真方法，一般应用于原型系 统实现的中后期和原型系统调试中。这种方法成本较 高，时间长，必须在原型实现后进行，故不能用于系统方
收稿日期：2017⁃05⁃17
修回日期：2017⁃06⁃28
基金项目：国家自然科学基金资助项目（61203117）
Project Supported by National Natural Science Foundation
of China（61203117）
案设计阶段。第三种是基于纯软件的仿真方法，搭建系 统模型，利用软件仿真通信系统的各部分性能 。 [1] 这种 方法能对所有设计细节进行分层次建模，仿真结果更精 细，更接近实际系统运行情况，因此受到业界青睐。
径增益对信号盲分离的影响，仿真结果表明信道增益越大，信号越集中，分离效果也相对较好。因此，该仿真系统可以与硬
件系统原型相结合，为测试信号提供功能验证，为实际接收机系统运行环境提供参考建议。
关键词：Simulink；瑞利信道；仿真模型；盲分离；系统仿真；模拟信号
中图分类号：TN914.3⁃34；TP391.9
文献标识码：A
文章编号：1004⁃373X（2018）05⁃0010⁃04
Simulation design of Rayleigh channel system for signals with same carrier frequency and modulation
PENG Qiuming，TAN Beihai，LI Weijun，ZHAO Long