多天线MIMO无线信道中,已知CSI时,关于莱斯信道(瑞利信道)矩阵的MATLAB代码。

天线MIMO⽆线信道中,已知CSI时,关于莱斯信道(瑞利
外用药酒信道)矩阵的MATLAB代码。
莱斯分布(Rice distribution或Riciandistribution)是⼀种,⽤于在概率论与数理统计领域中,以美国科学家 [1] (Stephen O. Rice)的名字命名。
瑞利分布(Rayleigh Distribution):当⼀个随机⼆维向量的两个分量呈独⽴的、有着相同的⽅差的正态分布时,这个向量的模呈瑞利分布。【来⾃百度】
如图是⼀个MIMO系统,发射端和接收端都是多个天线,所以在信道上,对于每⼀个发送天线都有4个到接收天线的信道,这样的⼀个信道可以⽤⼀个4X4的信道矩阵H来表⽰信道增益。那么问题是在MATLAB上怎样描述这个信道矩阵?
交通管理信息系统
作为⽆线通信研究⽣的初学者,我纠结了⼏个⽉都没有完全弄明⽩,⽹络上也没有关于MIMO莱斯信道矩阵的直接例⼦,所以我都是从SISO信道中慢慢摸索(是个渣渣),才有了⼀些认识,这⾥先作⼀个初级的记录吧,后⾯还有关于天线排列⽅式的不同(⽐如:线性排列)⽽令信道矩阵的每个元素有相位上的⼀些⼩变化的讲述,这⾥只假设AP与users之间距离很远,可以所有的天线可以看成为集成在⼀个点上。
瑞利信号因为信号在传输过程中,由于各种空间物体的反向、散射⽽产⽣的多径信号形成的,当空间有丰富的散射源时,在接收端,接收信号可以看成是很多独⽴同分布的信号的和,运⽤中⼼极限定理,可以知道,这样⼀个信号的幅值服从⾼斯分布,⽽其辐⾓也因为信号从360度过来,⽽服从【0,2pi】的均匀分布,所以瑞利信道可以看是两个正交的⾼斯随机信号组成,即作为复信号,可以令实部和虚部都是从服从N(0,1)的⾼斯随机数中获得的值。(这⾥说不清楚啦,⼤概有这么些概念)
rayleigh=randn(1,1)+1i*randn(1,1);
当然,可以将⼀维的直接扩展到MXN维瑞利矩阵:rayleigh(M,N)=randn(M,N)+1i*randn(M,N);
莱斯信号是在瑞利信道的多径基础上,还存在着⼀路较强的直视LOS信号(或者较强的反射信号),所以莱斯信道增益可以看成是⼀个LOS 和⼀个瑞利的叠加。
阻燃剂mca
钢丝绳滑轮即:
可见上式中,H由两部分组成,H^Los和H^NLos,其中前者为直视信道矩阵分量,后者为瑞利分量(即上⾯的rayleigh(M,N))。
H^Los可以直接设为全1矩阵,这时是粗略地把AP的天线所有天线看成集中在⼀点处,如果⾃⼰的仿真对这些精度问题不是很在意可以⽤,但如果是仿真信道的,就要精确到每根天线之间的距离和⾓度差问题(后⾯再补充吧)。上式中K_R是莱斯因⼦,是直视信号分量和⾮直视多径分量总和(瑞利)信号的功率⽐值,⼀般可根据要求设,其可控制H矩阵从瑞利到莱斯信道之间的转换,当其分别趋于0和正⽆穷时会有瑞利和LOS信道之间的转变。
先上代码:
function [ H ] = rice_matrix(Kdb,M,N)
% H = a*H_los + b*H_nlos
% a^2 + b^2 = 1
% K is the rician factor, denoting as the ratio of the LOS amplitude to the
% rayleigh component
% When K = 0, then rice matrix is reduced to rayleigh matrix.
K=10^(Kdb/10);
H_los=ones(M,N);%LOS
H_nlos=(randn(M,N)+1i*randn(M,N))/sqrt(2);%rayleigh
H=sqrt(K/(K+1))*H_los+sqrt(1/(1+K))*H_nlos;
无线抄表end
折叠麻将桌注意:以上函数只包含了莱斯或瑞利的效应影响,如果仿真还有其它影响,⽐如信号关于距离的衰落,还要将矩阵乘上衰落 。
可见信道矩阵中由N(0,1)的randn( )函数中得到,其具有随机性,所以在仿真时有⼀个⼩点要注意,就是如果要多次使⽤这个rice_matrix 函数时,每次产⽣的信道矩阵不相同,不可以直接⽤于⼀个参数的⽐较(⽐较接收功率),会出现仿真曲线是在⼀个平均值上的上下跳动的情况,所以要跑多些次数数
据,然后取数据的平均值来画图即可稳定。当然,也可以只使⽤⼀次信道矩阵的⽣成函数,然后后⾯都只⽤这⼀个数据。
是不是很简单?但就是很不懂呀。⽓!应该还有很多地⽅说得不对的,请⼤神们指出,错得离谱的可以⼤骂,谢谢。

本文发布于:2024-09-20 18:00:37,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/116557.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:信道   信号   瑞利   矩阵   天线   分量   直视   指出
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议