基于MATLAB的移动衰落信道仿真
Matlab在移动衰落信道中建模与仿真
Matlab在移动衰落信道中建模与仿真作者：虞湘宾，储君雅来源：《教育教学论坛》 2018年第16期摘要：论文基于Matlab及其GUI环境设计并实现了一个移动衰落信道教学、演示和二次开发平台。
该平台支持学生在不同场景下自主输入各个信道特征参数，并基于谐波叠加方法产生空时相关的随机过程，以期获得各种多径移动衰落信道。
教学实践表明，该平台可以帮助学生多角度深入地理解移动衰落信道的本质特征，为移动通信及其相关课程的学习奠定了良好的理论基础。
关键词：移动通信；衰落信道；谐波叠加法；仿真演示平台中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）16-0265-03《移动通信》是信息工程和电子科学与技术专业的一门重要学科，在整个专业学科体系中处于承前启后的关键地位。
无线信道及信道建模是移动通讯传输技术的理论根柢。
电磁波在传输过程中会受到自然环境中的各种阻碍，不能直接到达接收端，所以无线信道是一种相对恶劣的传输介质。
电磁波传输过程中经过反射、绕射及散射作用，以不同角度在接收端迭加形成接收信号。
小尺度衰落是移动通信中信号衰落的关键所在。
小尺度衰落在衰减幅度较大的小范围内快速变化，反映了无线信道的复杂性与随机性，支配着移动通信传输系统的基础机能。
因此为了研发高质量高效率的通信传输系统，必须深入探究移动信道衰落特性，构造相应的信道衰落模型，这也是移动通信课程知识体系中的一个重点内容。
但是，由于移动衰落信道比较抽象且理论性强，传统板书教学枯燥且缺乏直观性，学生难以理解掌握。
基于此，经过多次探索与尝试，利用Matlab GUI设计并实现了一个移动衰落信道教学演示系统，用图形的形式来直观展示不同参数下信道的变化，使学生对信道衰落和信道特性的理解更加深入，获得了良好的教学效果。
一、移动通信衰落信道的仿真模型论文所设计的教学平台假定路径损耗、阴影衰落、多径衰落三者之间互相独立，由于路径损耗变化相对缓慢，我们将多径阴影衰落建模为一个统一的复合衰落，即：式中：Rk（t）为第k个子信道复合衰落的包络；θk （ t）为衰落相位，通常服从［0，2π）均匀分布；αk（t）为传播中的路径损耗，βk （t）表示大尺度阴影衰落，可建模为对数正态分布，γk （t）表示小尺度多径衰落。
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真引言移动通信是现代社会中必不可少的一部分，而移动通信信道的建模与仿真对于无线通信系统的设计与性能分析具有重要的意义。
MATLAB作为一种强大的数学建模与仿真工具，能够方便地实现移动通信信道的建模与仿真。
信道建模移动通信信道可以被看作是一个多径传播的环境，其中包含了直达信号、反射信号和散射信号等多个路径。
为了更好地描述信道的传输特性，常用的信道模型有以下几种：AWGN信道模型：假设信道中只有加性高斯噪声，是最简单的信道模型。
Rayleigh信道模型：假设信道中存在多个随机相位、高斯分布的反射路径信号，适用于城市等复杂环境。
Rician信道模型：假设信道中除了多个反射路径信号外，还存在一个主导的直达路径信号，适用于开阔区域。
信道仿真利用MATLAB进行信道仿真可以通过以下步骤实现：1. 发送信号：根据通信系统的要求，所需的发送信号。
2. 信道建模：选择合适的信道模型，并根据信道参数进行信道建模。
3. 信道传输：将发送信号通过信道进行传输，得到接收信号。
4. 接收信号处理：根据发送信号和接收信号的差异计算误码率、信号功率等性能指标。
示例代码以下是一个基于MATLAB的AWGN信道模型的移动通信信道仿真示例代码：matlab% AWGN信道模型的移动通信信道仿真示例代码SNR_dB = 10; % 信噪比（单位：dB）EbNo_dB = SNR_dB + 10 log10(1/2); % 能量比率（单位：dB）EbNo = 10^(EbNo_dB / 10); % 能量比率（单位：线性）N0 = 1 / (2 EbNo); % 噪声功率谱密度N = 1000000; % 发送信号的长度transmit_signal = randi([0, 1], 1, N); % 随机发送信号（0/1序列）receive_signal = transmit_signal + sqrt(N0/2) randn(1, N); % 添加噪声基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真是一种快速并且有效的方法，能够帮助我们更好地理解和分析移动通信信道的性能。
瑞利衰落信道matlab,瑞利衰落信道的matlab仿真-read.doc
瑞利衰落信道matlab,瑞利衰落信道的matlab仿真-read.doc 瑞利衰落信道的matlab仿真-read瑞利衰落信道瑞利衰落信道(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。
模型的适⽤瑞利衰落模型适⽤于描述建筑物密集的城镇中⼼地带的⽆线信道。
密集的建筑和其他物体使得⽆线设备的发射机和接收机之间没有直射路径，⽽且使得⽆线信号被衰减、反射、折射、衍射。
在曼哈顿的实验证明，当地的⽆线信道环境确实接近于瑞利衰落。
[3] 通过电离层和对流层反射的⽆线电信道也可以⽤瑞利衰落来描述，因为⼤⽓中存在的各种粒⼦能够将⽆线信号⼤量散射。
瑞利衰落属于⼩尺度的衰落效应，它总是叠加于如阴影、衰减等⼤尺度衰落效应上。
信道衰落的快慢与发射端和接收端的相对运动速度的⼤⼩有关。
相对运对导致接收信号的多普勒频移。
图中所⽰即为⼀固定信号通过单径的瑞利衰落信道后，在1秒内的能量波动，这⼀瑞利衰落信道的多普勒频移最⼤分别为10Hz和100Hz，在GSM1800MHz的载波频率上，其相应的移动速度分别为约6千⽶每⼩时和60千⽶每⼩时。
特别需要注意的是信号的“深衰落”现象，此时信号能量的衰减达到数千倍，即30～40分贝。
性质,瑞利衰落信道的仿真根据上⽂所 述，瑞利衰落信道可以通过发⽣实部和虚部都服从独⽴的⾼斯分布变量来仿真⽣成。
不过，在有些情况下，研究者只对幅度的波动感兴趣。
针对这种情况，有两种⽅ 法可以仿真产⽣瑞利衰落信道。
这两种⽅法的⽬的是产⽣⼀个信号，有着上⽂所⽰的多普勒功率谱或者等效的⾃相关函数。
这个信号就是瑞利衰落信道的冲激响应。
Jakes模型仿真结果如下：当终端移动速度为30km/h时，瑞利分布的包络为：当终端移动速度为100km/h时，瑞利分布的包络为：瑞利分布的概率密度函数为：与书上相符，因标准化时令r’=r/sqrt(2),故上图下标正确。
瑞利衰落信道和高斯信道matlab
瑞利衰落信道和高斯信道是无线通信中常见的两种信道模型。
瑞利衰落信道适用于描述城市中的移动通信环境，而高斯信道则适用于描述开阔地带或者室内的通信环境。
本文将使用Matlab来分别模拟这两种信道，并对模拟结果进行分析和比较。
一、瑞利衰落信道模拟1. 利用Matlab中的rayleighchan函数可以模拟瑞利衰落信道。
该函数可以指定信道延迟配置、多径增益和相位等参数。
2. 我们需要生成随机的信号序列作为发送端的信号。
这里可以使用Matlab中的randn函数生成高斯白噪声信号作为发送端信号的模拟。
3. 接下来，我们需要创建一个瑞利衰落信道对象，并指定相应的参数。
这里可以设定信道延迟配置、多径增益和相位等参数，以便更好地模拟实际的信道环境。
4. 将发送端的信号通过瑞利衰落信道进行传输，即将信号与瑞利衰落信道对象进行卷积操作。
5. 我们可以通过Matlab中的plot函数绘制发送端和接收端信号的波形图以及信号经过瑞利衰落信道后的波形图，以便直观地观察信号经过信道传输后的变化。
二、高斯信道模拟1. 与瑞利衰落信道模拟类似，高斯信道的模拟同样可以使用Matlab 中的函数进行实现。
在高斯信道的模拟中，我们同样需要生成随机的信号序列作为发送端的信号。
2. 我们可以通过Matlab中的awgn函数为发送端信号添加高斯白噪声，模拟信号在传输过程中受到的噪声干扰。
3. 我们同样可以使用plot函数绘制发送端和接收端信号的波形图以及信号经过高斯信道后的波形图，以便观察信号传输过程中的噪声干扰对信号的影响。
三、模拟结果分析和比较对于瑞利衰落信道模拟结果和高斯信道模拟结果，我们可以进行一些分析和比较：1. 信号衰落特性：瑞利衰落信道模拟中，我们可以观察到信号在传输过程中呈现出快速衰落的特性，而高斯信道模拟中，信号的衰落速度相对较慢。
2. 噪声干扰：高斯信道模拟中，我们可以观察到添加了高斯白噪声对信号的影响，而在瑞利衰落信道模拟中，虽然也存在噪声干扰，但其影响相对较小。
Matlab在移动衰落信道中建模与仿真
Matlab在移动衰落信道中建模与仿真作者：虞湘宾储君雅来源：《教育教学论坛》2018年第16期摘要：论文基于Matlab及其GUI环境设计并实现了一个移动衰落信道教学、演示和二次开发平台。
该平台支持学生在不同场景下自主输入各个信道特征参数，并基于谐波叠加方法产生空时相关的随机过程，以期获得各种多径移动衰落信道。
教学实践表明，该平台可以帮助学生多角度深入地理解移动衰落信道的本质特征，为移动通信及其相关课程的学习奠定了良好的理论基础。
关键词：移动通信；衰落信道；谐波叠加法；仿真演示平台中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）16-0265-03《移动通信》是信息工程和电子科学与技术专业的一门重要学科，在整个专业学科体系中处于承前启后的关键地位。
无线信道及信道建模是移动通讯传输技术的理论根柢。
电磁波在传输过程中会受到自然环境中的各种阻碍，不能直接到达接收端，所以无线信道是一种相对恶劣的传输介质。
电磁波传输过程中经过反射、绕射及散射作用，以不同角度在接收端迭加形成接收信号。
小尺度衰落是移动通信中信号衰落的关键所在。
小尺度衰落在衰减幅度较大的小范围内快速变化，反映了无线信道的复杂性与随机性，支配着移动通信传输系统的基础机能。
因此为了研发高质量高效率的通信传输系统，必须深入探究移动信道衰落特性，构造相应的信道衰落模型，这也是移动通信课程知识体系中的一个重点内容。
但是，由于移动衰落信道比较抽象且理论性强，传统板书教学枯燥且缺乏直观性，学生难以理解掌握。
基于此，经过多次探索与尝试，利用Matlab GUI设计并实现了一个移动衰落信道教学演示系统，用图形的形式来直观展示不同参数下信道的变化，使学生对信道衰落和信道特性的理解更加深入，获得了良好的教学效果。
一、移动通信衰落信道的仿真模型论文所设计的教学平台假定路径损耗、阴影衰落、多径衰落三者之间互相独立，由于路径损耗变化相对缓慢，我们将多径阴影衰落建模为一个统一的复合衰落，即：基于上述分析和方法，我们可以针对不同的衰落信道，构建相应的仿真模型，可与实际的衰落信道相匹配。
移动通信瑞利衰落实验报告
移动通信瑞利衰落信道Matlab模拟实验吴利平08级通信二班200800120221孙芳芳08级通信二班200800120175翟维劝08级通信二班200800120269一、实验内容：利用matlab模拟移动通信中由于多径传播造成的衰落即瑞利衰落，并与理论瑞利衰落进行对比。
二、实验设计：1、信息源产生余弦信号，在matlab中以不同时刻的信号值作为传输中的数据，即相当于以采样点的形式进行传输。
2、多径信道的模拟即是利用rand函数产生随机相位和随机振幅，各接收的不同值合成最后接收到的信号。
3、统计在不同实验下（不同时刻下）接收到的值计算出的r（实验中变量rt），利用ksdensity估测出r的概率密度，并将其与理论计算曲线相比较。
三、Matlab实验源程序及注解：clc;N=1000; %每个周期取N个点模拟连续信号f0=1*10^9;%设正弦信号频率为1GHz.v=3*10^1;%物体移动速度设为30m/sc=3*10^8;%光速crt=zeros(1,N);m=0;for k=4/(N*f0):4/(N*f0):4/f0 %该层循环即是不同时刻的信号值，即在K时刻信号的传输与接收m=m+1; %m仅作为后面rt序列的标号x=0;y=0;for i=1:Nai=rand; %接收到的随机幅度值phsab=rand*2*pi;fresp=rand*2*pi; %随机频率fi=v*f0/c*cos(fresp); %多普勒频率偏移值fai=phsab+2*pi*fi*k;x=x+ai*cos(fai); %根据课本公式计算x,y值y=y+ai*sin(fai);endrt(m)=sqrt(x*x+y*y); %每一个k值（每进行一次实验）得出一个rt值，将其记录end[f,xi]=ksdensity(rt/std(rt)); %概率密度函数ksdensity求rt的概率密度figure;plot(xi,f);title('实际模拟接收曲线');%作出rt实际曲线r=0:0.01:5;pr=r/(var(r)).*exp(-r.^2/(2*var(r)));%是由瑞利衰落公式计算得出,以作出理论P(r)曲线figure;plot(r/std(r),pr);title('理论P(r)曲线');k=4/(N*f0):4/(N*f0):4/f0; %对k自变量值进行设定，以便作出源信号S0曲线S0=real(exp(j*(2*pi*f0.*k)));figure;plot(S0);figure;plot(rt);%直接作出接收到的rt值四、实验结果1、包络的仿真结果图示1 瑞利衰落的包络仿真分析：得到的仿真衰落的波形与理论计算得到的波形近似。
matlab瑞利衰落信道仿真
瑞利分布信道MATLAB仿真1、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。
2、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：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 yt 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。
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 =（2）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4、仿真结果（1）（1）多普勒滤波器的频响图4多普勒滤波器的频响（2）多普勒滤波器的统计特性图5多普勒滤波器的统计特性（3）信道的时域输入/输出波形图6信道的时域输入/输出波形5、仿真结果（2）（1）当终端移动速度为30km/h时，瑞利分布的包络如下图所示（2）当终端移动速度为100km/h时，瑞利分布的包络如下图所示三、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);SignalInput=sin(t/100)+cos(t/65);%信号输入delay=[03171109173251];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))*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);subplot(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');%Rayl.mf=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,LengthOfSignal);x4=randn(1,LengthOfSignal);ns=ifft(fft(x3+i*x4).*sqrt(Sf));%正交分量r0=(real(nc)+j*real(ns));%瑞利信号r=abs(r0);%瑞利信号幅值。
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真
实用文档基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真1、引言MATLAB 仿真软件能很好的对数字通信系统进行模拟仿真，用户可以根据自己研究的需要，通过使用不同的算法编写程序来构建能够满足一定仿真要求无线通信信道。
本文首先主要介绍了移动无线信道的特点及其分类，在此基础上给出了小尺度衰落信道的Clarke 模型中的主要信道类型和重要概念。
在文章的仿真部分提出了非相关Rican 信道的MATLAB 仿真，和一个基于移动无线衰落信道的MATLAB 仿真，它描述了在构建移动通信信道时Rayleigh 衰落信道的仿真模型。
2、移动无线衰落信道分类当移动台在一个较小的范围（小于20个工作波长）运动时，引起接收信号的幅度、相位和到达角等的快速变化，这种变化称为小尺度衰落。
典型的小尺度衰落有Rayleigh、Rician衰落，因为当信号在传播过程中经过许多反射路径后，接收到的信号幅度可以用Rayleigh或Rician 概率密度函数来描述。
在接受信号有直达信号LOS(Line of sight)的情况下，幅度的衰落呈现Rician分布，而当在接收端没有直达信号的情况下，幅度的衰落呈现Rayleigh分布。
采用小尺度衰落模型的信道，衰落幅度是服从Rician或Rayleigh分布的随机变量，这些变量将会影响到接收信号的幅度和功率。
3、移动通信信道模型在通信理论中，描述移动通信信道衰落的模型主要有Clarke信道模型和Suzuki信道模型，前者用于描述小尺度衰落，后者综合考虑大尺度衰落和小尺度衰落的影响。
本文主要介绍小尺度衰落模型的仿真，所采用的是Clarke信道模型。
在Clarke信道模型下，可以根据Rayleigh t 或Rician分布来构造幅度衰落的模型。
假设在第i 个单位时间上的衰落幅度i r 可以表示为：β是直达信号分量的幅度，i x 、i y 是满足方差为，均值为的不相关高斯随机过程序列。
直达信号分量与高斯随机分量的能量比值被称为Rician 因子: 在Rician 衰落中，分别当K = ∞和K = 0时，这时的信道分别是Gaussian 信道和Rayleigh 信道。
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真1.引言1.1 项目背景1.2 研究目的1.3 研究内容1.4 研究方法2.移动通信信道模型2.1 信道模型概述2.2 多径信道模型2.2.1 多径传播原理2.2.2 多径信道建模方法2.3 表面波信道模型2.3.1 表面波传播原理2.3.2 表面波信道建模方法2.4 阴影衰落信道模型2.4.1 阴影衰落传播原理2.4.2 阴影衰落信道建模方法 2.5 小尺度信道模型2.5.1 小尺度信道传播原理 2.5.2 小尺度信道建模方法 2.6 大尺度信道模型2.6.1 大尺度信道传播原理2.6.2 大尺度信道建模方法3.移动通信信道仿真3.1 仿真平台及工具介绍3.2 仿真参数设置3.3 仿真方法和步骤3.4 仿真结果及分析4.结果与讨论4.1 仿真结果分析4.2 结果对比与验证4.3 结果的实际应用价值5.总结与展望5.1 研究总结5.2 存在问题与改进方向5.3 研究展望6.附件附件1：MATLAB程序代码附件2：仿真数据结果法律名词及注释：1.信道模型：信道模型是对移动通信信道的数学描述，用于模拟信道传输过程。
2.多径信道：多径信道指信号在传播过程中由于反射、折射等现象导致的多条信号路径同时存在的信道。
3.表面波信道：表面波信道是指信号在大地表面的传播过程中，通过地表产生的表面波信道。
4.阴影衰落信道：阴影衰落信道是指信号在传播过程中由于物体阻挡等原因导致信号强度发生波动的信道。
5.小尺度信道：小尺度信道指信道中存在的快速变化的信道衰落现象，如多径信道引起的快速衰落。
6.大尺度信道：大尺度信道指信道的整体特征，如路径损耗、平均衰减等。
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真
基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真基于MATLAB的移动通信信道建模与仿真1. 引言移动通信技术作为现代社会中不可或缺的一部分，其在日常生活和商业领域中的应用越来越广泛。
为了能够更好地理解和改进移动通信系统的性能，对信道进行准确的建模和仿真显得尤为重要。
本文将介绍如何利用MATLAB进行移动通信信道建模与仿真的实践方法。
2. 信道建模移动通信信道可以被理解为信号在无线传输中所经历的各种影响和干扰。
由于无线传输环境的复杂性，信道建模是模拟和描述信号在传输过程中的各种损耗、衰减、多径效应等现象的过程。
对信道进行准确建模可以帮助我们更好地理解信道特性，从而优化系统设计和性能评估。
2.1 高斯白噪声信道模型高斯白噪声信道模型是一种简化但广泛使用的模型，它假设信道中的干扰为高斯分布的白噪声。
在MATLAB中，可以使用`awgn`函数来模拟高斯白噪声信道。
markdown% 示例代码signal = randn(1, N); % 随机信号snr = 10; % 信噪比为10dBnoisy_signal = awgn(signal, snr); % 添加高斯白噪声2.2 小尺度衰落信道模型小尺度衰落是由于多径传播引起的信号衰减效应。
常用的小尺度衰落模型包括瑞利衰落和莱斯衰落。
在MATLAB中，可以使用`rayleighchan`和`randsrc`函数来实现对小尺度衰落信道的建模。
markdown% 示例代码t = 0:1/fs:T; % 时间序列path_delays = [0, 1, 3]1e-6; % 多径延迟path_gns = [0, -10, -20]; % 多径增益fading_channel = rayleighchan(1/fs, max(path_delays), path_delays, path_gns); % 创建瑞利衰落信道对象fading_signal = filter(fading_channel, randn(length(t), 1)); % 对随机信号进行瑞利衰落处理3. 信道仿真信道仿真是利用计算机模拟和重现真实信道中的各种效应和干扰的过程。
基于Matlab的无线信道仿真设计
基于Matlab 的无线信道仿真近几年，随着无线通信业务和新兴宽带移动互联网接入业务的快速增长，对无线通信系统的优化显得尤为重要。
与有线信道静态和可预测的典型特点相反， 在实际中，由于无线信道动态变化且不可预测，无线通信系统的性能在很大程度 上取决于无线信道环境，所以对无线信道的准确理解和仿真对设计一个高性能和 高频谱效率的无线传输技术显得尤其重要。
无线信道的一个典型特征是“衰落”，衰落现象大致可分为两种类型：大尺 度衰落和小尺度衰落。
其中，大尺度衰落主要在移动设备通过一段较长的距离时 体现，它是由信号的损耗（长距离传播）和大的障碍物（如建筑物、中间地形和 植物）形成的阴影所引起的，一般分为路径损耗和阴影衰落，另一方面，小尺度 衰落是指当移动台在较短距离移动时，由多条路径的相消或相长干涉所引起信号 电平的快速波动，主要表现为多径衰落。
它们之间的关系如图i 所示。
报告中分 别对这几种衰落的常见模型进行了总结和仿真。
一、大尺度衰落大尺度衰落是在一个较大的围上考察功率的渐变过程，功率的局部中值随距 离变化缓慢。
大尺度信道模型主要研究电波传播在时间、 空间、频率围平均特性。
Mg p 】Pt' 图i 各种衰落之间的关系i.i路径损耗路径损耗由发射功率的辐射扩散及信道的传播特性造成，反映在宏观长距离上。
理论上认为，对于相同收发距离，路径损耗相同。
其定义为有效发射功率和平均接收功率之间的比值。
几种常用的描述大尺度衰落的模型有自由空间模型、 对数距离路径损耗模型、Hata-Okumura 模型。
1.1.1自由空间模型所谓自由空间是指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条 件。
电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或 散射，传播路径上没有障碍物阻挡，到达接收天线的地面反射信号场强也可以忽 略不计。
自由空间模型中路径损耗计算公式：24n!f 1 cG t G r其中，P t 为发射功率，P r 为接收功率，d 为发射端与接收端距离，f 为载波 频率，c 为光速取3 108，G t 为发射端天线增益，G r 为接收端天线增益。
基于MATLAB的无线衰落信道仿真算法研究
关 键 词 ：无 线衰 落 ；信 道 仿 真 ；瑞 利分 布 ；信 道 模 型
中图 分 类 号 ：ＴＮ ９ １ ２ １． ５ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ —４ ２ （ ｏ ｏ ０ — ０ ００ ６ ３１ ９ ２ １ ） ３ ０ ２ — ５
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ Ａｌ ｏ ｉｈ ｆＲａ ｉ ｄ ｎｇ Ｃｈ ｎｎ ｌＵｓ ｎ ＡＴＬＡＢ ｓ ａ ｃ ｎ Ｓ ｍ ｌ ｔｏ ｇ ｒｔ ｍ ｏ ｄ ｏ Ｆａ ｉ ａ ｅ ｉ ｇ Ｍ
果 表 明 该 算 法 建 立 的信 道 仿 真 模 型 的概 率 密 度 曲 线与 理 论 曲线 基 本 一致 ，说 明算 法 是 正 确 和 科学 合 理 的． 最 后
对 ＱＰ Ｋ 信 号 在瑞 利信 道条 件 下 的性 能 进 行 了 仿 真 和分 析 ，进 一 步 验 证 了该 算 法 的正 确 性 和科 学性 ． Ｓ
ａ ｃ ｒ ｎ ｅ ｗｉｈ ｔ ｈｅ ｅ ｉａ ｃ ｏ ｄａ ｃ ｔ ｈｅ ｔ ｏｒ ｔｃ ｌＰＤＦ ，ｗ ｈ ｃ ｈ ｉ ｈ ｓ ｏｗ ｓｔ ａ ｈｅａ ｇ ｒｔ ｈ ｔｔ ｌ ｏ ｉｈｍ ｓ ｒｇ ｎｄ ｒ ａ ｏ ｂｌ ． Ｉ ｄｄ ｔｏ ｉ ｉ ｈｔａ ｅ ｓ ｎａ ｅ ｎ ａ ｉｉ ｎ，
Ｚ ＯＵ Ｆ －ｉｎ Ｈ ｕｘａ ｇ，Ｚ Ｅ Ｇ Ｘｉｏｊ ｇ Ｈ Ｎ ａ －ｎ ｉ
（ Ｃｏｍ ｒ ｎｕｎｃ ｔｏｎ Ｅｄｕ ａ ｉ ｎｓ ｉｕｔ Ｇ ｅ ｅ ａｌＳｔ ｆ ，Ｘｕａ ｉａ ｉ ｃ ｔｏｎ Ｉ ｔｔ ｅｏｆＰＩＡ ｎ ｒ ａ ｆ ｎＨ ｕ ５１ ０， Ｈ ｅ ｉ Ｃｈｉ ） ａ ０７ ０ ｂｅ ， ｎａ
ｃ ｎ ｌｍｏ ｌｕ ｉ ｇ Ｍ ＡＴＬＡＢ ｉ ｕｔｆ ｒ ｒ ｈａ ｎｅ ｄｅ ｓ ｎ ｓ ｐ ｏ ｗａ ｄ．Ｓｉ ｕ ｔ ｎ ｏ ｌ ｍ ｌａ ｅ ｕｓｙ，ｔ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｈｅａ ｇｏ ｉｈ ｉ ｉ ｈｅ ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ ｆｔ ｌ ｒｔ ｍ ｓ ｓｍｕ— ｌ ｔ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｓｍ ｕｌｔｏ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ｐｒ ｖ ｄ ｔ ａ ｈｅＰＤＦ ｏｆｔ ｈ ｎｎｅ ｉ ｕ ａ ｉ ａｅ ｎ ｈ ｉ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓ ｈ ｖ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｈｅ ｃ ａ ｌｓｍ ｌ ｔｏｎ ｍｏｄ ｌｂｕ ｌ ｎ ｉ ｉ ｎ ｅ ｉｔｏ ｔ Ｓ ｉ
移动无线信道多径衰落的MATLAB仿真实现
当 N 很大时, hc (t ) 与 hs (t ) 是大量独立随机变量之和。由中心极限定理可知,它们 可以近似为正态分布,因此,他们是正态随机过程。 令 h(t ) hc (t ) jhs (t ) X (t )e j (t ) ,则 h(t ) 表示信道冲激响应。因为 h(t ) 的两 个正交分量为零均值的高斯随机过程,所以其包络 X (t ) 服从瑞利分布,相位服从 均匀分布。 可以证明 hc (t ) 与 hs (t ) 互不相关,信号受多普勒衰落影响的功率谱密度
(3)
相应的接收端信号为:
S r (t ) A(t ) cos(c (t / ) (t ) 2 π f n t i ) ,i=1～n-1
式中
(4)
f n 为多普勒频移； i 为电波到达相位; Ai 为信号幅度。
令i 2 π ( f n t c / i ) ,则
3
前 言
移动通信是当前最主流的通信方式， 而无线信道是移动通信中传输信号的媒 介， 只有深刻掌握和了解移动无线信道的特征，我们才能提出解决各种干扰的措 施。移动无线信道传输特性的仿真对移动通信的研究具有重要意义,其中多径衰 落仿真又是其中的重点和难点。 移动通信的特点是传播的开放性、 接收环境的复杂性和通信用户的随机移动 性。在无线通信信道中，大气的反射或折射、建筑物和其他物体的反射导致了发 送和接收天线之间通常存在多于一条的信号传播路径。 由多径引起的信号衰落是 影响通信性能的一个主要因素， 所以在通信方案可行性研究以及系统设计、优化 等过程中，经常要考虑到多径衰落及相关的解决方案。本次设计用 MATLAB 对 信号在多径信道中的传输进行了仿真，并与理想条件下的情况进行了对比分析， 提出了一些改进措施。
实验3 matlab实现瑞利衰落的移动信道仿真
仿真程序
仿真结果
实验结论
无线通信原理实验报告
实验三matlab实现瑞利衰落的移动信道仿真
学号
姓名
实验要求
1.了解无线信道瑞丽衰落特性；
2.掌握描述无线信道特性参数的物理意义；
3.利用Байду номын сангаасATLAB语言或其中的仿真工具模拟无线信道的衰落特性。
实验任务
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。在实验中，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。
基于Matlab的Mpsk信号在莱斯衰落信道下的性能仿真
课程设计（II）通信系统仿真题目MPSK在莱斯衰落信道下的性能专业学号姓名日期1、课程设计目的多进制绝对相移键控MPSK是2PSK的推广，MPSK利用载波的多种不同相位状态来表征数字信息的调制方式。
本次设计以QPSK为主要设计目标，利用MATLAB 对其进行调制解调及在莱斯信道下的传输性能仿真，以此来熟悉掌握相关的知识和MATLAB的使用方法。
2、课程设计内容本次设计主要是对QPSK在莱斯信道下的性能进行仿真。
为此需要先调制出QPSK信号，QPSK信号原理如下：四进制绝对相移键控（4PSK）直接利用载波的四种不同相位来表四进制信息。
如下图由于一个想为代表两个比特信息，因此每个四进制码元可用两个二进制码元的组合来表示。
两个二进制码元中的前一码元用a表示，后一比特用b表示，则双比特ab与载波相位关系如下表4PSK信号等效为两个正交载波进行双边带调制信号之和，这样就把数字调制和线性调制结合起来，为四相波形的产生提供依据。
4PSK的调制方法有正交调制方式，相位选择法，插入脉冲法等。
正交调制法原理如图4PSK可以看作两个正交的2PSK调制器构成。
图中串并转换将输入的二进制序列分为两个速度减慢的两个并行双极性序列a和b，在分别进行极性变换。
再调制到coswt和sinwt载波上。
两路相乘器输出的信号是相互正交的抑制载波的双边带调制信号，相位与各路码元的极性有关，分别由码元a和码元b决定，经相加电路后输出两路的合波即是4PSK信号，图中两个乘法器，一个用于产生0和180两个相位，另一个用于产生90和270两个相位。
相加后可以得到45，135，225，315四种相位状态。
产生4psk信号同样可以采用相位选择法，在一个码元持续时间内，4psk信号为载波4个相位中的某一个，因此，可以用相位选择的方法来产生4psk信号。
其原理图如下：在图中，四相载波发生器产生4psk信号所需要的4种不同相位的载波，输入的二进制数码经串并变换器输出双比特码元，按照输入的双比特码元的不同，逻辑选相电路输出相应相位的在载波。
基于Matlab的无线信道仿真
基于Matlab的无线信道仿真近几年,随着无线通信业务与新兴宽带移动互联网接入业务的快速增长,对无线通信系统的优化显得尤为重要。
与有线信道静态与可预测的典型特点相反,在实际中,由于无线信道动态变化且不可预测,无线通信系统的性能在很大程度上取决于无线信道环境,所以对无线信道的准确理解与仿真对设计一个高性能与高频谱效率的无线传输技术显得尤其重要。
无线信道的一个典型特征就是“衰落”,衰落现象大致可分为两种类型:大尺度衰落与小尺度衰落。
其中,大尺度衰落主要在移动设备通过一段较长的距离时体现,它就是由信号的损耗(长距离传播)与大的障碍物(如建筑物、中间地形与植物)形成的阴影所引起的,一般分为路径损耗与阴影衰落,另一方面,小尺度衰落就是指当移动台在较短距离内移动时,由多条路径的相消或相长干涉所引起信号电平的快速波动,主要表现为多径衰落。
它们之间的关系如图1所示。
报告中分别对这几种衰落的常见模型进行了总结与仿真。
图1 各种衰落之间的关系一、大尺度衰落大尺度衰落就是在一个较大的范围上考察功率的渐变过程,功率的局部中值随距离变化缓慢。
大尺度信道模型主要研究电波传播在时间、空间、频率范围内平均特性。
1、1 路径损耗路径损耗由发射功率的辐射扩散及信道的传播特性造成,反映在宏观长距离上。
理论上认为,对于相同收发距离,路径损耗相同。
其定义为有效发射功率与平均接收功率之间的比值。
几种常用的描述大尺度衰落的模型有自由空间模型、对数距离路径损耗模型、Hata-Okumura 模型。
1、1、1自由空间模型所谓自由空间就是指天线周围为无限大真空时的电波传播,它就是理想传播条件。
电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射,传播路径上没有障碍物阻挡,到达接收天线的地面反射信号场强也可以忽略不计。
自由空间模型中路径损耗计算公式:rt r t s G G c df πP P L 142⎪⎭⎫ ⎝⎛== 其中,t P 为发射功率,r P 为接收功率,d 为发射端与接收端距离,f 为载波频率,c 为光速取8103⨯,t G 为发射端天线增益,r G 为接收端天线增益。
利用MATLAB仿真多径衰落信道
利用MATLAB仿真多径衰落信道利用MATLAB仿真多种多径衰落信道摘要:移动信道的多径传播引起的瑞利衰落，时延扩展以及伴随接收过程的多普勒频移使接受信号受到严重的衰落，阴影效应会是接受的的信号过弱而造成通信的中断:在信道中存在噪声和干扰，也会是接收信号失真而造成误码，所以通过仿真找到衰落的原因并采取一些信号处理技术来改善信号接收质量显得很重要，这里利用MATLAB对多径衰落信道的波形做一比较。
一，多径衰落信道的特点关于多径衰落信道，通过下面一个简单的模拟图来说明多径衰落信道的两个特点:频率选择性衰落和时间衰落。
dr0基站假设在一条笔直的高速公路上一段安装了一个固定的基站，另一端有一面完全反射的电磁波墙面。
当移动台静止时，显然从基站发出的直射信号到达移动台需要时间为r0/c,(c 为光速)，从反射墙反射过来的信号到达移动台需要的时间为(2d-r0)/c。
也就是说，在t时刻，移动台接收分别接受了从时刻t-r0/c基站发出的直射信号和从时刻t-(2d-r0)/c基站发出的反射信号，而且信号在传播过程中要衰减，在自由空间中，直射信号和反射信号相位相反。
1，下面通过MATLAB画出在r0处接收信号会有什么特点:程序代码如下: clear allf=1; %发射信号频率v=1; %移动台速度，静止情况为0c=3e8; %电磁波速度，光速r0=3; %移动台距离基站初始距离d=10; %基站距离反射墙的距离t1=0.1:0.0001:10; %时间E1=cos(2*pi*f*((1-v/c).*t1-r0/c))./(r0+v.*t1); %直射径信号E2=cos(2*pi*f*((1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c))./(2*d-r0-v*t1); %反射径信号figureplot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r') %画出直射径、反射径和总的接收信号legend('直射径信号','反射径信号','移动台接收的合成信号')axis([0 10 -0.8 0.8])输出波形如下所示:由上图可以看出，即是移动台是静止的，由于反射径的存在，使得接收到的合成信号最大值要小于直射径信号:2，修改r0=9时，运行程序结果如下:通过上图我们可以看出，当r0=9时，由于靠墙比较近，直射信号要比r0=3处弱一些，反射信号要比r0=3强一些，但是移动台接收到的合成信号更弱了，不仅要小于直射径的信号，而且小于反射径的信号。
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摘要：本文基于MATLAB对移动衰落信道进行仿真。
重点利用JAKES法对瑞利信道进行了确定性模型仿真，对其功率谱密度和自相关函数进行了讨论。
通过比较仿真模型与参考模型，说明了仿真模型的正确性。
同时，仿真结果表明，仿真结果的特性主要取决于最大多普勒频移与谐波个数这两个参数。
关键词：瑞利信道；功率谱密度；自相关函数；JAKES法；最大多普勒频移Mobile Fading Channel Simulation Based on MATLABAbstract:In this thesis, mobile fading channel is simulated based on MATLAB. It mainly focuses on the deterministic model simulation of Rayleigh channel using JAKES method, and its power spectral density and autocorrelation function are discussed. By comparing the simulation model with the reference model, it demonstrates the correctness of simulation models. At the same time, the simulation results indicate that the results are mainly depending on following two parameters: the maximum Doppler frequency shifts and the number of harmonic waves.Keywords: Rayleigh channel；power spectral density；autocorrelation function；Jakes method；maximum Doppler shift目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 研究内容 (2)第二章无线信道的概念与特性 (3)2.1 移动无线信道的概念 (3)2.2 移动无线信道基本理论 (3)2.3 移动无线信道的类型 (4)2.3.1 传播路径损耗模型 (4)2.3.2 大尺度传播模型 (4)2.3.3 小尺度传播模型 (4)2.4 移动无线信道的衰落 (5)2.5 瑞利衰落信道模型的实现 (5)第三章确定性信道过程的理论导论 (8)3.1 确定性信道建模的原理 (8)3.1.1成形波器法 (8)3.2.2正弦波叠加法 (9)3.2 确定性过程的基本性质 (11)第四章确定性过程模型参数的计算方法 (12)4.1 离散多普勒频率和多普勒系数的计算方法 (12)4.2 多普勒相位的计算方法 (15)4.3 确定性瑞利过程的衰落时间间隔 (16)第五章JAKES功率谱密度与自相关函数的性能分析 (18)第六章结束语 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)前言现代移动通信的发展涉及通信信号与信道、分集接收机与最佳接收机、信源编码与信道编码、数字调制与解调等多方面技术，而无线信道及信道建模构成了移动通信传输技术的理论基础。
广义上讲，移动无线信道属于随参信道，该信道的特性比恒参信道的要复杂的多，对信号的影响也要严重的多。
同时，移动无线信道也属于衰落信道，由于电波传播的多样性无法用精确的数学模型来描述其信道模型，只能通过用数学上的随机过程和和统计特性模型的方法建立无线电信号的传播环境来分析和仿真其实际的物理信道，因此，移动衰落信道的建模、分析与仿真将为移动通信传输系统的设计与应用奠定基础。
在移动通信中，由于障碍物阻挡了视距路径，发出的电磁波通常不能直接到达接收天线。
事实上，接收到的电磁波是由建筑物、树木及其它障碍物导致的反射、衍射和散射而产生的来自不同方向的波叠加而成的。
这种现象称为多径传播。
由于多径传播和多普勒效应的影响。
接收机的运动还导致了到达天线的来波的频移（多普勒频移）。
通常瑞利过程适合用来对快衰落建模,本文重点研究用JAKES法对移动衰落信道进行建模。
第一章绪论1.1 研究背景及意义移动通信无疑是当下发展最快、应用最广和技术最前沿的通信领域之一。
特别是随着现代通信从第一代（1G）、第二代（2G）发展到第三代（3G）和后三代（B3G），以及学术界和产业界已提出的研究开发第四代（4G）的技术与标准和第五代（5G）移动通信系统的构想，极大地推动了移动通信技术的革命性发展步伐。
同时，移动通信市场也以前所未有的速度朝前推进，所提供的业务随着更高带宽的传输和更大系统的容量的实现 [1]。
现代移动通信的发展涉及通信信号与信道、分集接收机与最佳接收机、信源编码与信道编码、数字调制与解调等多方面技术，而无线信道及信道建模构成了移动通信传输技术的理论基础。
移动无线信道属于衰落信道，由于电波传播的多样性无法用精确的数学模型来描述其信道模型，只能通过用数学上随机过程和统计模型的方法建立无线电信号的传播环境来分析和仿真实际物理信道，因此，移动衰落信道的建模、分析与仿真将为移动通信传输系统的设计与应用奠定基础。
1.2 研究内容本文重点研究确定性信道建模的原理，包括两种有色高斯随机过程建模的基本方法：滤波法和莱斯法，确定性过程的基本性质，确定性过程模型参数（多普勒系数、离散多普勒频率，多普勒相位）的计算方法。
利用MATLAB对确定性瑞利信道进行仿真，并分析最大多普勒频移、谐波函数个数等条件对仿真结果的影响。
本次设计主要运用JAKES法计算确定性过程模型参数,从而建立信道仿真模型,同时给出信道仿真结果的自相关函数及功率谱密度，并与理论值进行比较分析。
第二章 无线信道的概念与特性2.1 移动无线信道的概念 移动信道属于无线信道，是移动的动态信道，主要取决于用户所在地环境条件的客观存在，其信道参数是时变的。
移动通信中的各类新技术都是针对移动信道的动态时变特性，为了解决有效性、可靠性和安全性设计的；了解移动信道的特点是解决移动通信关键技术的前提。
移动信道具有下列特点：(1)传播的开放性：无线信道是基于电磁波在空间的传播来实现开放式信息传输的；(2)接收环境的复杂性：可将接收点地理环境分为3类典型区域，即城市繁华区、近郊区农村/远郊区；(3)通信用户的随机移动性：准静态的室内用户通信、慢速步行用户通信、高速车载用户通信。
2.2 移动无线信道基本理论在移动通信中，由于障碍物阻挡了视距路径，发出的电磁波经常不能直接到达接收天线，事实上，接收到的电磁波是由建筑物、树木及其他障碍物导致的反射、衍射和散射而产生的来自不同方向的波叠加而成的。
这种现象为多径传播。
除了多径传播，多普勒效应同样会对移动信道的传输特性产生负面影响。
由于移动单元的运动，多普勒效应降引起每个来波的频移。
由第n 条入射波的入射方向和移动单元的运动方向定义的入射角n α按照如下关系式决定第n 条入射波的多普勒频率：n n f f αc o s m a x = （2-1） 式中， max f 与移动单元的速度V 、光速0C 和载波频率0f 的关系可以用数学表达式表示如下00max f c v f = （2-2） 由于多普勒频移从而引起的多普勒色散，造成信道的时变特性，也就是信道出现了时间选择性衰落。
时间选择性衰落会造成信号失真，这是由于发送信号还在传输的过程中，传输信道的特征已经发生了变化。
信号尾端时的信道特性与信号前端时的信道特性已经发生了变化。
如果信号持续的时间比较短，在这个比较短的持续时间里内，信道的特性还没有比较显著的变化，这时时间选择性衰落并不明显；当信号的持续时间进一步增加，信道的特性在信号的持续时间内发生了比较显著的变化时，就会使信号产生失真。
信号的失真随着信号的持续时间的增长而增加。
2.3 移动无线信道的类型在无线通信系统中,无线信道通常是利用信道的统计特性来分析和仿真的,一般来说,整个无线信道对信号产生的影响,可以分为以下三大类:2.3.1 传播路径损耗模型一般来说,可以把接收信号的功率或者传播路径的损耗看作一个随机变量,而传播路径损耗模型是用来描述接收信号的平均功率或是传播路径的平均损耗,平均功率会随着传播距离的增加而减少,而传播路径的损耗会随着传播距离的增加而增加,因此,这个随机变量是传播距离的函数,随着距离的改变,会有不同的平均值或中间值。
这种模型中较常使用的模型有:自由空间传播模型、对数距离路径损耗模型、及Hata模型。
2.3.2 大尺度传播模型这个模型是用来描述信号经过长距离传播的变化(几百个波长或更多波长),主要探讨各类地形与地物对传播信号所产生的遮蔽效应。
遮蔽效应可以用一个随机变数来描述,大部分的文献都一致的假设:遮蔽效应会使接收到的信号功率呈现对数常态分布。
对数常态遮蔽效应指的就是:在相同的传收距离下,不同接收机所接收到的信号强度(单位为dB)将呈现高斯或是常态分布,这也就是说传播路径所造成的功率损耗(以dB为单位)是呈现高斯或是常态分布的,而且这个随机变数标准差 的单位也是dB。
大尺度传播中的衰落包括:信号经过一段距离时信号的平均衰落。
以及大型物体(如山脉或摩天大楼)导致的信号衍射而产生的衰落,并且大尺度衰落的信号的平均功率是缓慢变化的。
2.3.3 小尺度传播模型小尺度模型是用来描述在很短的距离(或时间)内,接收信号功率所呈现快速的变动。
小尺度传播模型是用来探讨小尺度衰落的现象,小尺度衰落也简称为衰落,主要是用来描述无线电信号经过一段很短的时间(或是很短的距离)所产生的快速变化;这些变化包括振幅、相位、频率、多重路径所造成的延迟等等。
这种衰落是基带信号处理所必须要面对的主要问题。
简单的来说,大尺度传播模型是用来描述在一段较长的时间之内,信号所呈现的平均功率变化;而小尺度传播模型则是描述信号在短时间之内,受到信道影响瞬间所产生的变化,两者不可混肴。
小尺度传播中的衰落是多径传播和多普勒频移两者作用的结果。
多重路径效应会造成各个路径信号到达接收机时有不同的相位、振幅、与时间延迟,因此会产生信号的时散效应与频率选择性衰落;多普勒效应则会产生信号的频散效应与时间选择性衰落[2]。
2.4 移动无线信道的衰落无线信道是自然界中较为恶劣的通信介质。
由于障碍物的阻挡,电波通常不能从发射端直接到达接收天线。
由于电波的反射、绕射及散射现象,接收端所接收到的信号是各个方向到达的电磁波的叠加。
同时,用户在空间的运动将使接收信号产生多普勒扩展。
衰落直接体现了无线信道的复杂性和随机性,是决定移动通信系统性能的基本问题。