基于matlab的通信信道及眼图的仿真 通信原理课程设计

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1、通信原理课程设计基于matlab的通信信道及眼图的仿真作者:摘要由于多径效应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，即时间色散、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重要的影响，而多径信道的包络统计特性则是我们研究的焦点。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、莱斯分布等。因此我们对瑞利信道、莱斯信道进行了仿真并针对服从瑞利分布的多径信道进行模拟仿真。由于眼图是实验室中常用的一种评价基带传输系统的一种定性而方便的方法，“眼睛”的张开程度可以作为基带传输系统性能的一

2、种度量，它不但反映串扰的大小，而且也可以反映信道噪声的影响。为此，我们在matlab上进行了仿真,加深对眼图的理解。关键词：瑞利信道莱斯信道多径效应眼图一、瑞利信道在移动通信系统中，发射端和接收端都可能处于不停的运动状态之中，这种相对运动将产生多普勒频移。在多径信道中，发射端发出的信号通过多条路径到达接收端，这些路径具有不同的延迟和接收强度，它们之间的相互作用就形成了衰落。MATLAB中的多径瑞利衰落信道模块可以用于上述条件下的信道仿真。 多径瑞利衰落信道模块用于多径瑞利衰落信道的基带仿真，该模块的输入信号为复信号，可以为离散信号或基于帧结构

3、的列向量信号。无线系统中接收机与发射机之间的相对运动将引起信号频率的多普勒频移，多普勒频移值由下式决定：其中v是发射端与接收端的相对速度，θ是相对速度与二者连线的夹角，λ是信号的波长。Fd的值可以在该模块的多普勒平移项中设置。由于多径信道反映了信号在多条路径中的传输，传输的信号经过不同的路径到达接收端，因此产生了不同的时间延迟。当信号沿着不同路径传输并相互干扰时，就会产生多径衰落现象。在模块的参数设置表中，Delayvector（延迟向量）项中，可以为每条传输路径设置不同的延迟。如果激活模块中的Normalizegainvectorto0dB

4、overallgain,则表示将所有路径接收信号之和定为0分贝。信号通过的路径的数量和Delayvector（延迟向量）或Gainvector(增益向量)的长度对应。Sampletime(采样时间)项为采样周期。离散的Initialseed(初始化种子)参数用于设置随机数的产生。1.1、MultipathRayleighFadingChannel(多径瑞利衰落信道)模块的主要参数参数名称参数值Dopplerfrequency(Hz)40/60/80Sampletime1e-6Delayvector(s)[01e-6]Gainvector(dB

5、)[0-6]Initialseed12345Normalizegainvectorto0dBoverallgain使能BernoulliRandomBinaryGenerator(伯努利二进制随机数产生器)的主要参数参数名称参数值Probabilityofazero0.5Initialseed54321Sampletime1e-4Sampleperframe(每帧采样)1e4M-FSKModulator/DemodulatorBaseband(基带M-FSK调制/解调器)的主要参数参数名称参数值M-arynumber(元数)2Inputtyp

6、eBitSymbolsetordering(符号秩序)Binary(二进制)FrequencySeperation(Hz)1e3PhasecontinuityContinuousSampleperSymbol16瑞利信道仿真系统使用不同的多径设置，可以得到不同的传输特性（体现在误码率上）。多普勒最大频偏值分别为40Hz,60Hz,80Hz时的多径设置以及显示出的误码率分别如下：1、40Hz时：2、60Hz时：3、80Hz时：可以看出随着多普勒最大频偏值的增大(40->60->80)，误码率(误码仪输出结果第一行的值)也随之增大。1.2、多径衰

7、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(1)其中,复路径衰落，服从瑞利分布;是多径时延。多径衰落信道模型框图如图2所示：图2多径衰落信道模型框图 下面我们通过程序来研究function[h]=rayleigh(fd,t)%产生瑞利衰落信道fc=900*10^6;%选取载波频率v1=50*1000/3600;%移动速度v1=50km/hc=3*10^8;%定义光速fd=v1*fc/c;%多普勒频移ts=1/12000;%信道抽样时间间隔t=0:ts:1;%生成时间序列h1=rayleigh(fd,t);%产生信道数

8、据v2=150*1000/3600;%移动速度v2=150km/hfd=v2*fc/c;%多普勒频移h2=rayleigh(fd,t);%产生信道数据subplot