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1、引言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。在本文中,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。仿真原理1、瑞利分布简介环境条件: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,存在大量反射波;到达接收天线的方向角随机且在(02兀)均匀分布;各反射波的幅度和相位都统计独
2、立。幅度、相位的分布特性:包络r服从瑞利分布,在02兀内服从均匀分布。瑞利分布的概率分布密度如图1所示:y图1瑞利分布的概率分布密度一2、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NU)歹二E初-Q)其中,(。复路径衰落,服从瑞利分布;Q是多径时延。多径衰落信道模型框图如图2所示:AM)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-=J-2+42(2)n(t)n上式中,八、八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
3、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Nt)。如下图3所示:4、产生多径延时以多径/延时参数如表1所示:表1多径延时参数TapRe1ativede1ay(ns)Averagepower(dB)1O02310-1.03710-9.041090-10.051730-15.062510-20.0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(t)(见图3)和多径延时参数鼻(见表1),我们可以得到多径信道的仿真框图,如图4所示;输入信号“s1(t),图4多径信道的仿真框图仿真结果1、多普勒漉波器的频响TheFrequencyResponseofDopp1erFiber2、多普勒漉波器的统计特性Amp1itudeDistributionOfRay1eighSigna1150Ang1eDistributionOfRay1eighSigna1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Signa1Input