MATLAB仿真瑞利衰落信道实验报告结果

封面：题目：瑞利衰落信道仿真实验报告题目：MATLAB仿真瑞利衰落信道实验报告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。一、瑞利衰落信道简介：瑞利衰落信道（Rayleighfadingchannel）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。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2-1所示：00.511.522.5300.10.20.30.40.50.60.70.80.9图2-1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()()()Ntkkkytrtxt其中,()krt复路径衰落，服从瑞利分布;k是多径时延。多径衰落信道模型框图如图2-2所示：图2-2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22()()()csrtntnt上式中()()csntnt、，分别为窄带高斯过程的同相和正交支路的基带信号。三、仿真程序：function[h]=rayleigh(fd,t)%产生瑞利衰落信道fc=900*10^6;%选取载波频率v1=30*1000/3600;%移动速度v1=30km/hc=3*10^8;%定义光速fd=v1*fc/c;%多普勒频移ts=1/10000;%信道抽样时间间隔t=0:ts:1;%生成时间序列h1=rayleigh(fd,t);%产生信道数据v2=120*1000/3600;%移动速度v2=120km/hfd=v2*fc/c;%多普勒频移h2=rayleigh(fd,t);%产生信道数据subplot(2,1,1),plot(20*log10(abs(h1(1:10000))))title('v=30km/h时的信道曲线')xlabel('时间');ylabel('功率')subplot(2,1,2),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：%fd：信道的最大多普勒频移单位Hz%t:信号的抽样时间序列，抽样间隔单位s%h为输出的瑞利信道函数，是一个时间函数复序列N=40;%假设的入射波数目wm=2*pi*fd;M=N/4;%每象限的入射波数目即振荡器数目Tc=zeros(1,length(t));%信道函数的实部Ts=zeros(1,length(t));%信道函数的虚部P_nor=sqrt(1/M);%归一化功率系theta=2*pi*rand(1,1)-pi;%区别个条路径的均匀分布随机相位forn=1:M%第i条入射波的入射角alfa(n)=(2*pi*n-pi+theta)/N;fi_tc=2*pi*rand(1,1)-pi;%对每个子载波而言在(-pi,pi)之间均匀分布的随机相位fi_ts=2*pi*rand(1,1)-pi;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四、仿真结果：图4-1结果图片untitled.fig图4-2输入程序图4-3保存程序并命名图4-4运行效果展示：五、实验结论:速度越大对信道瑞利衰落影响越大