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matlab瑞利衰落信道仿真

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（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）

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

Tap

Relativedelay(ns)

Averagepower(dB)

1

0

0

2

310

-1.0

3

710

-9.0

4

1090

-10.0

5

1730

-15.0

6

2510

-20.0

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

仿真结果

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

小组分工

程序编写：吴溢升

报告撰写：谭世恒

仿真代码

%main.m

clc;

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];%dB

y_in=[zeros(1,delay(6))SignalInput];%为时移补零

y_out=zeros(1,LengthOfSignal);%用于信号输出

fori=1:6

Rayl;

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(SignalInput);

subplot(2,1,2);

plot(y_out(delay(6)+1:LengthOfSignal));%去除时延造成的空白信号

title(SignalOutput);

figure(2);

subplot(2,1,1);

hist(r,256);

title(AmplitudeDistributionOfRayleighSignal)

subplot(2,1,2);

hist(angle(r0));

title(AngleDistributionOfRayleighSignal);

figure(3);

plot(Sf1);

title(TheFrequencyResponseofDopplerFilter);

%Rayl.m

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,LengthOfSignal);

x4=randn(1,LengthOfSigna