现代无线通信编程

现代无线通信原理实验报告

一 Matlab软件及相关Matlab命令

软件

（1） Matlab 各个窗口

（2）新建m文件及m文件调试

（3）仿真图的保存

2.相关Matlab 命令

clc： Clear command window

clear： Clear variables and functions from memory.

可单独清变量或函数

也可以用clear all命令全部清除

log10(f)：以10为底log命令

^n：n=2为平方操作

+ - * /：加减乘除

= ：赋值

数组：f=[1,2,3,4], Lp=f.^2;

rand用于产生均匀分布的随机数。randi产生均匀分布，randn产生正态分布

绘图：

figure（1）

grid on

hold on： Hold current graph

plot， plot(f,Lp,'-o')

: 为虚线，- 为实线，O为圆圈，s为方块，*是*；

注意要用半角符号

图例：legend

图名称：title

X轴标注：xlabel

Y轴标注：ylabel

legend('市区=2km');

title(‘姓名:***,班级学号:');

xlabel(‘频率(MHz)');

ylabel(‘损耗中值(dB)');

二、Matlab仿真Okumura-Hata传播模型

1.实验目的

了解Okumura-Hata模型的应用场合，理解Okumura-Hata模型公式中各个参数的含义，掌握Okumura-Hata模型建模方法及仿真编程方法。

2.实验原理

无线电波传播的受不同地形地物环境影响较大，人们通过大量的实地测量和拟合，总结归纳了多种无线电波经验模型。目前应用较为广泛的是Okumura模型，使用该模型时需对影响电波传播特性的参数，如频率因子，距离因子，天线高度进行修正，以获得较准确的预测结果。为使Okumura-Hata模型能采用计算机进行预测，对Okumura-Hata模型的基本中值场强曲线进行了拟合处理，得到基本传输损耗的计算公式。

3.实验内容

（1）编程建立Okumura-Hata传播模型，画出频率-路径损耗图，要求图中用曲线族的形式表示不同的应用环境和距离。

（2）使用建立的Okumura-Hata传播模型，编程预算基站天线高度。

4.实验条件

频率范围：300 ~1500MHz，基站天线高度为30m，移动台天线高度为。传播距离分别为d=2km和5 km，以频率为变量，通信距离为参变量编程绘出城市准平滑地形、郊区、农村环境下的Okumura-Hata传播模型损耗-频率曲线图。

5.实验要求

（1）在一个图中显示6条曲线；

（2）所有曲线均为蓝色线，d=2km 用实线，d=5km 用虚线；城区用“o ”、郊区用“* ”及乡村用“□ ”标注曲线上的点；

并在曲线图的空白处对曲线进行标注；

（3）图要有横纵坐标标示，横坐标为频率（Mhz ），纵坐标为损耗中值（dB ）

（4）图形的题头为学生本人姓名和学号。

6.扩展实验

自己设定频率，绘制Okumura-Hata 传播模型损耗-距离曲线图。

7.扩展内容

Okumura-Hata 传播模型路径损耗计算公式

()()

()69.5526.16log 13.82log 44.9 6.55log log p c te re te cell terrain L dB f h h h d C C α=+--+-++式中

c f — 工作频率（MHz ）

te h — 基站天线有效高度（ m ），定义为基站天线实际海拔高度与基站沿传播方向实际距离内的平均地面海波高度之差。

re h — 移动台天线有效高度（m ），定义为移动台天线高出地表的高度 d — 基站天线和移动台天线之间的水平距离 （km ）

()re h α — 有效天线修正因子，是覆盖区大小的函数 附录

cell C — 小区类型校正因子

terrain C — 地形校正因子，反映一些重要的地形环境因素对路径损耗的影响

8.实验程序

clear all;%清屏

clc;

f=[300:100:1500];

ht=30;%基站天线高度

hr=; %移动台天线高度

d1=2;%传播距离d1

d2=5;%传播距离d2

L1=+*log10(f)*log10(ht)+郊区校正因子

C2=*[log10(f)].^2+*log10(f); %乡村校正因子

L3=L1+C1;%d=2km郊区路径损耗

L4=L2+C1;%d=5km郊区路径损耗

L5=L1+C2;%d=2km乡村路径损耗

L6=L2+C2;%d=5km乡村路径损耗

grid on;%加网格

hold on;%两个图在一起

plot(f,L1,'b-o');%d=2km城市路径损耗

plot(f,L2,'b:o'); %d=5km城市路径损耗

plot(f,L3,'b-*');

plot(f,L4,'b:*');

plot(f,L5,'b-s');

plot(f,L6,'b:s');

legend('城市: d1=2km','城市: d2=5km','郊区: d1=2km','郊区: d2=5km','乡村: d1=2km','乡村: d2=5km');

xlabel('频率(MHZ)');

ylabel('损耗中值(dB)');

9.实验仿真图

10.实验分析