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1、2011年秋季学期移动通信课程设计题目：移动无线信道多径衰落的仿真前言在通信方案可行性研究以及系统研制等过程中,经常要用计算机仿真验证各种方案或通信信号处理方法的效果,这需要对移动无线信道传输特性进行研究并仿真,其中尤其以多径衰落的仿真为重点。现代移动通信系统的性能主要受到移动无线信道的制约。无线通信的空间无限性使得发射机与接收机之间的传播路径非常复杂,各种地形地物的影响和移动使得无线信道具有极大的随机性,这与确定性有线信道有很大不同。常用路径损失、阴影衰落和多径衰落3种效应描述大、中、小3种不同尺度范围内信道对传输信号的
2、作用。多径衰落也称快衰落,是由于同一信号沿2个或多个路径传播,以微小的时间差到达接收机时相互干涉引起的,这些波称为多径波。多径波在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信号,其变化程度取决于多径波的强度、传播时间差以及传播信号的带宽,主要表现在3个方面:1)经过短距离或短时间传播后信号强度产生急剧变化;2)在不同路径上,存在着时变多普勒频移引起的随机频率调制;3)多径传播时延引起的扩展。假设无线信道中的物体处于静止状态,并且运动只由移动台产生,则衰落只与空间路径有关。此时,当移动台穿过多径区域时,它将信号的空间变化看作瞬
3、时变化,在空间不同点多径波的影响下,高速运动的接收机可能在很短时间内经过若干次衰落。更为严重的是,接收机可能停留在某个特定的衰落很大的位置上,尽管可能由行人或车辆改变场模型,从而打破接收信号长时间处于失效状态的情况,但要维持良好的通信状态仍非常困难。针对种种情况,在移动通信中,可以采取功率控制、基站切换、分集、交织、自适应均衡等各种有效的方法保证通信的质量。在仿真验证这些方法的效果时,常常首先对信道衰落尤其多径衰落进行仿真。摘要由于电波通过各个路径的距离不同，各个路径电波到达接收机的时间不同，相位也就不同。不同相位的多个信
4、号在接收端叠加，有时是同相叠加而加强，有时是反相叠加而减弱。这样接收信号的幅度将急剧变化，即产生了所谓的多径衰落。这些不同路径到达的电磁波射线相位不一致且具有时变性，导致接收信号呈衰落状态；这些电磁波射线到达的时延不同，又导致码间干扰。若多射线强度较大，且时延差不能忽略，则会产生误码，这种误码靠增加发射功率是不能消除的，而由此多径效应产生的衰落叫多径衰落，它也是产生码间干扰的根源。对于数字通信、雷达最佳检测等都会产生十分严重的影响。关键字：瑞利衰落；多径效应；多普勒频移；移1二、移动通信原理移动通信是通信领域中最具有活力，
5、最具有发展前途的一种通信方式。它是当今信息社会中最具有个性化特征的通信手段。他的发展与普及改变了社会也改变了人类的生活方式，它让人们领悟到现代化与信息化的气息。移动通信，顾名思义其最本质的特色是“移动”二字，就是说这类通信不是传统静态的固定式通信，而是动态的移动式通信。无线通信针对传统通信的缺点，以开放式传播来传递信息，他的代价是牺牲了全封闭式的优质信道，换取了开放式传输的灵活性。但是，信道的开放必然引起了息道的时变形和随机性，从而大大降低了通信容量和质量。移动通信的主要技术有以下五点：1.调制技术2.移动信道中电波传输特
6、性3.多址方式4.抗干扰技术5.组网技术本次课程设计主要是针对移动通信中信号的干扰仿真，因此，本章将通过调制信号与传播方式两个方面介绍移动通信的一些基本原理。2.1调制信号调制的目的是把要传输的模拟信号或者是数字信号变换成适合传输的高频信号。该信号称为已调信号。调制可分为模拟调制和数字调制。模拟调制是利用模拟信号直接调制载波的振幅，频率和相位。数字调制是利用数字信号来调制载波的振幅，频率和相位。2.1.1数字频率调制用基带数据信号控制载波频率，称为FSK（frequencyshiftkeying）。载波的频率按照数字信号1
7、、0的变化而对应的变化。FSK可采用包络检波法、相干解调法和非相干解调法解调。包络检波法是指收端采用二个带通滤波器，其中心频率分别是F1和F2，它们的输出经过包络检波。如果F1支路的强度大于F2支路的强度，则判为+1,反之-1。然而通常的FSK在频率转换点上的相位一般并不连续，这会使载波信号的功率谱产生较大的旁瓣分量。为克服这一缺点，提出改进的调制方式是最小移频键控MSK（minimumshift1414keying）和高斯预滤波最小移频键控GMSK（Gaussianfilteredminimumshiftkeying）。
8、MSK是一种特殊的FSK，其频差满足两个频率相互正交（即相关函数等于0）的最小频差，并要求FSK信号的相位连续。GMSK信号的产生可用简单的高斯低通滤波器及FM调制器来实现。2.1.2数字相位调制载波相位按照数字信号的1、0变化而变化，称为移相键控（PSK）调制。在PSK调制时，载波的相位随调制信号状态
