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1、实验四QPSK调制信号经瑞利衰落信道性能一、实验目的学会用MATLAB实现QPSK调制信号在瑞利衰落信道下系统性能仿真分析。二、实验原理在陆地移动通信中，移动台往往受到各种障碍物和其他移动体的影响，以致到达移动台的信号是来自不同传播路径的信号之和。而描述这样一种信道的常用信道模型便是瑞利衰落信道。瑞利衰落信道（Rayleighfadingchannel）是一种无线电信号传播环境的统计模型。这种模型假设信号通过无线信道之后，其信号幅度是随机的，表现为“衰落”特性，并且多径衰落的信号包络服从瑞利分布。由此，这种多径衰落也称为瑞利衰落。这一信道模型能够描述由电离层和对流层
2、反射的短波信道，以及建筑物密集的城市环境。瑞利衰落只适用于从发射机到接收机不存在直射信号的情况，否则应使用莱斯衰落信道作为信道模型。假设经反射（或散射）到达接收天线的信号为N个幅值和相位均随机的且统计独立的信号之和。信号振幅为r,相位为,则其包络概率密度函数为(r0)相位概率密度函数为：，（）三、上机实验内容1．验证实验原理中所述的相关程序，CLARK（ex2.m）,Jakes(Rayleigh.m)信道模型。2．验证QPSK调制信号经根生余弦滚降成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能，实现参考程序ex11main.m，ex11.mdl。四、结果分析五．
3、参考程序CLARK（ex2.m）clearallt=0:0.001:10;x=sin(2*pi*t);snr=20;y=awgn(x,snr,10);subplot(2,1,1);plot(t,x);title('正弦信号x')subplot(2,1,2);plot(t,y);title('叠加了高斯白噪声后的正弦信号')z=y-x;var(z)Jakes(Rayleigh.m)function[h]=rayleigh(fd,t)%该程序利用改进的jakes模型来产生单径的平坦型瑞利衰落信道%YahongR.ZhengandChengshanXiao"Improve
4、dModelsfor%theGenerationofMultipleUncorrelatedRayleighFadingWaveforms"%IEEECommuletters,Vol.6,NO.6,JUNE2002%输入变量说明：%fd：信道的最大多普勒频移单位Hz%t:信号的抽样时间序列，抽样间隔单位s%h为输出的瑞利信道函数，是一个时间函数复序列%假设的入射波数目N=40;wm=2*pi*fd;%每象限的入射波数目即振荡器数目N0=N/4;%信道函数的实部Tc=zeros(1,length(t));%信道函数的虚部Ts=zeros(1,length(t));%归
5、一化功率系数P_nor=sqrt(1/N0);%区别个条路径的均匀分布随机相位theta=2*pi*rand(1,1)-pi;forii=1:N0%第i条入射波的入射角alfa(ii)=(2*pi*ii-pi+theta)/N;%对每个子载波而言在(-pi,pi)之间均匀分布的随机相位fi_tc=2*pi*rand(1,1)-pi;fi_ts=2*pi*rand(1,1)-pi;%计算冲激响应函数Tc=Tc+cos(cos(alfa(ii))*wm*t+fi_tc);Ts=Ts+cos(sin(alfa(ii))*wm*t+fi_ts);end;%乘归一化功率系数得
6、到传输函数h=P_nor*(Tc+j*Ts);clearallsnr=-3:3;%SNR的范围SimulationTime=0;%仿真结束时间ex7main;%运行示例4.7ser1=ser;ber1=ber;%保存示例4.7的结果forii=1:length(snr)SNR=snr(ii);%赋值给AWGN信道模块中的SNRsim('ex11');%运行仿真模型ber(ii)=BER(1);%保存本次仿真得到的BERser(ii)=SER(1);%保存本次仿真得到的SERendsemilogy(snr,ber,'-rs',snr,ser,'-r^',snr,ber
7、1,'-ro',snr,ser1,'-r*')legend('Rayleigh衰落+AWGN信道BER','Rayleigh衰落+AWGN信道SER','AWGN信道BER','AWGN信道SER')title('QPSK在AWGN和多径Rayleigh衰落信道下的性能')xlabel('信噪比（dB）')ylabel('误符号率和误比特率')六、参考文献（1）《详解MATLAB/Simulink通信系统建模与仿真》（2）《信号处理实验指导》
