matlab瑞利衰落信道仿真
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（0~2π）均匀分布；各反射波的幅度和相位都统计。 幅度、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：
4、
5、
6、 产生多径延时k
多径/延时参数如表1所示：
表1 多径延时参数
Tap Relative delay (ns) Average power (dB) 0 -1.0 -9.0 -10.0 -15.0 -20.0 1 2 3 4 5 6
0 310 710 1 090 1 730 2 510 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k（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=[0 31 71 109 173 251]; 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 for i=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('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.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,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
