多径信道理论的直观感受与MATLAB仿真
格式乱了，程序源码与原⽂点击下⾯链接：
多径信道理论的直观感受与MATLAB仿真 - ⼦⽊的⽂章 - 知乎
/p/116761401
⽬录
2. 信道的时变性
3.结论
4.仿真代码电镀铜包钢
争取后⾯有时间了，能够补上多径信道模型的仿真，
钻井泥浆泵
就不⽤每次都是⾼斯信道仿真了。∑( Д ノ)ノ
多径信道理论模型
其中接收端离发射端距离为d，反射处离发送端距离为L。简化发送端发送的信号为正弦信号： 。 接收端接收到的信号有2路，⼀路是发射机直接到接收端，另⼀路经过发射机发射再反射到达接收端。考虑信号在传输过程中的损耗，电磁波损耗与传输距离的平⽅成反⽐，相应的电场强度按d衰减。
在 t 时刻接收到的信号为:
将其合并：
其中减号是因为反射部分信号反相。
得到模型后进⾏分情况仿真，（为了使图更直观，将此处电磁波传播速度改为30，不会影响结果）。
1.多径信道下的衰落仿真（频率选择性衰落与时间选择性衰落） 1.1 接收端静⽌
1.1.1 衰落的产⽣：
(1)接收端静⽌时，当接收端到发射端的距离>接收端到反射处的距离
仿真参数
如图，由于反射径的存在，最终接收到的信号⼤于直射径的信号，信号被增强
(2)接收端静⽌时，当接收端到发射端的距离<；接收端到反射处的距离
玻璃瓶盖
仿真参数
如图，当接收端更靠近反射处时，最终接收到的信号⼩于直射径的信号，信号被削弱
这⼀步的仿真结果是不是与想象的不⼀样?莱斯分布与瑞利分布？
这也就从仿真层⾯感受到了衰落的产⽣。
即衰落与接收端到发射端和反射端的距离有关。
1.1.2 频率的选择性衰落：
(1)接收端静⽌，且接收端到发射端的距离<；接收端到反射端的距离，发射频率 f=1 时仿真参数
如图，此时合成信号⼤于直射径信号，信号得到了增强
(2)接收端静⽌，且接收端到发射端的距离<；接收端到反射端的距离，发射频率 f=4 时
仿真参数
如图，此时合成信号⼩于直射径信号，信号被削弱
此处从仿真层⾯上感受到了频率的选择性衰落。
在同⼀个位置，由于反射径的存在，发射端发射不同频率的信号时，某些频率信号被增强，⽽有的频率信号被削弱。
1.1.3 相⼲带宽
于此，⾃然想知道什么频率的信号会被增强，什么频率的信号会被削弱。这⾥就涉及到想⼲带宽的概念。也就是：
相⼲带宽是描述时延扩展的指标，是表征多径信道特性的⼀个重要参数。它是指某⼀特定的频率范围，在该频率范围内的任意两个频率分量都具有很强的幅度相关性，即在相⼲带宽范围内，多径信道具有恒定的增益和线性相位。通常，相⼲带宽近似等于最⼤多径时延的倒数。从频域看，如果相⼲带宽⼩于发送信道的带宽，则该信道特性会导致接收信号波形产⽣频率选择性衰落，即某些频率成分信号的幅值可以增强，⽽另外⼀些频率成分信号的幅值会被削弱。（来⾃百度百科）
考虑上述接收端接收到的2路信号的相位差：
(从这⾥能看出，时域的扩展引起频域的衰落，频域的扩展引起时域的衰落，也就是说多径造成频率的
选择性衰落。后⾯还会提到)
由相⼲带宽就能分析瑞利衰落(平坦衰落)和频率选择性衰落：
信号脉冲周期较长，即发射信号带宽较窄，⼩于相⼲带宽时，信号的频带内受到的衰落影响基本⼀致。这时的衰落为平坦衰落。频带较窄，意味着时域的信号脉冲周期较长，当信号带宽恰好等于相⼲带宽时，可以近似的认为信号脉冲周期近似等于传播时延之差。此时，当移动台恰好接收到直射径的第2个脉冲时，从反射径到达的第1个脉冲也同时到达，因此合成信号就是直射径的第2个脉冲和反射径的第1个脉冲。看到这⾥，我们会明⽩码间⼲扰是如何产⽣的了。如果我们增⼤信号脉冲周期，相应的信号频带变窄，这码间⼲扰会变⼩。也就说反射径第1个脉冲到达时，直射径的第1个脉冲还没有结束。脉冲周期越长，则直射经和反射径的中重合的部分越多，码间⼲扰就越轻。当脉冲周期远⼤于时延差时，我们完全可以近似的把直射径的信号与反射的信号看作是同⼀径信号。当然，信号的脉冲幅度会发⽣变化。当我们把更多反射径的信号基本看作同⼀径信号时，此时的衰落就称为瑞丽衰落。在存在更多反射的情况下，各个径到达的⽅向不⼀样，相位不⼀样，可以看作服从同⼀分布的随机变量。由概率论知，多个服从同⼀分布随机变量的和服从⾼斯分布。由于实际的信号⼀般是通过I、Q两路传输，因此I路服从⾼斯分布，Q路服从⾼斯分布，包络则服从瑞利分布。也就是瑞利分布的定义。
信号脉冲周期⼩于传播时延时。根据时频关系我们可以知道，脉冲周期短，意味着信号频带变宽，⼤
于相⼲带宽。根据前⽂，此时各频率成分受到的影响是不⼀样的。所以这时的衰落就是频率选择性衰落。考虑时域情况，脉冲周期变短。假设变为1/2传播时延差，当接收端接收到直射径的第3个脉冲，反射径的第1个脉冲才达。很明显，反射径的第1个脉冲对直射径的第3个脉中产⽣了⼲扰。这时不能认为直射径和反射径的信号为同⼀径的信号。当脉冲周期进⼀步缩短，从⽽相的信号频带进⼀步增⼤时，频率选择性衰落更加严重。可想⽽知，在更多反射径存在的情况下，码间⼲扰将更加严重。
这也就是多径信道下的瑞利衰落(平坦衰落)和频率选择性衰落。
1.2 接收端以速度 v 向反射端移动
库顶切换阀前⾯考虑的是接收端固定不到的情况，下⾯考虑接收端向反射处以速度 v 移动的情况，这时会产⽣多普勒频移。
在 t 时刻，接收端到发射端的距离为 d1=d+v*t ，将上⾯接收信号的公式中的 d ⽤ d1 代替：
下⾯看仿真情况：
仿真参数
智能酸奶机如图，信号随时间波动
当接收端移动后，同⼀频率的信号在不同的时间点，合成信号的强度不⼀样，这种由于运动⽽产⽣的信号强度改变称为时间选择性衰落。（多普勒频移，⼀个经典的例⼦是关于⽕车的，可以搜搜）
那么这是为什么呢？再看上⾯的公式：
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议