云南师范大学通信原理实验-09(多径衰落信道)

《云南师范大学通信原理实验-09(多径衰落信道)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、YUNNANNORMALUNIVERSITY本科学生设计性实验报告云南师范大学教务处编印2.实验原理、实验流程或装置示意一、实验设计方案实验序号09实验名称多径衰落信道实验时间2014年5月20日实验室同析3-1111.实验目的1.1认识Matlab/Simulink的基本功能。1.2理解无线多径衰落信道的特征及其产生机理。1.3观察恒定包络信号通过多径衰落信道后的信号幅值，加深对多径衰落信道的认识和理解。实验原理1多径衰落信道模型多径衰落信道模型假设，信宿接收的信号是发送信号经过多条路径传输后信号的叠加结果。其中每条传输路径信号具有独立

2、的信号幅度、延迟。因此，接收信号可表示为H=Re｛冬《r,,(r)g(z-r„(，))e7X(,-7"(,))

3、(1)式中，n对应第ii条路径；g(t)为信号包络；r,,(z)为第n条路径在t时刻的延迟；⑼为载波角频率，表示接收信号的等效基带信号，记为Z(t)，试验中对该信号进行仿真。2简化模型下面对式(1)的模型进行简化，并对该简化模型进行仿真。实验冃的仅仅是观察多路径袞落对信号幅度的影响，而与具体信号无关，所以可以假设发送的是等幅载波信号，即g(t)=l，则Z(t)简化为n(2)在一个较短时间内基本不发生变化，可假设其为常数，即下面讨

4、论lw。假设的变化主要由信宿的移动引起，那么在~时刻附近，对^d可做如下近似：L(，(Zo)+VCOS氏(卜Zo)/C(3)式中，v为&吋刻信宿的移动速度；&为第n条路径信号~时刻信宿的入射角；C为光速；vcos氏为第n条路径长度随时间变化的斜率;veQS#^^为路径n的时间延迟相对于M寸刻的变化，那么^Jz,(r)=Mk(^o)+vcos氏(r-)/d=(Mv/c)cos^/+2^[r„(z0)-(v/c)cos^z0]=w,?,cos氏Z+A(4)式中，'=2对>/c，为最大多普勒频移；必=2<[rA)-(^)cosa]，对应&时刻的

5、初始相位。综合上述简化，可以得到Z(z)=^^,e>_-,'(M，wCOS^)(5)在假设反射路径均匀分布的情况卜A和&均为0〜&上的均匀分布随机变量。另外对于力，处于简化考虑假设其为0〜1的均匀分布。各条传输路径的A、A和％是独立的，与其他传输路径不相关。3.实验方案设计本实验的仿真模型文件名是multipath_fading.mdl,打开该文件可以看到如图1所示的仿真模型结构。整个仿真系统可以分为三个主要的部分：第一部分在图1的左部，主要完成最大多普勒频移的计算、时间t的计算和产生输入信号；第二部分是传输路径的计算，仿真了总共40条

6、独立传输路径；第三部分将40条传输路径的信号进行累加，并统计总的信号幅值和作图。图1仿真模型结构图3.实验设备及材料3.1WindowsXP/Windows73.2MatlabR2009a4.实验方法步骤及注意事项4.1打开matlab应用软件，如图2所示。3.2在图2屮右边的命令窗(CommandWindow)的光标处输入:simulink,问车。图2Matlab界面4.3在图2中，选择：File〉New〉Model新建文件，保存在matlab工作目录下，并取名为multipath_fading.mdlo4.4在Find命令行处输入：R

7、amp,就在窗门的右边找到了该仿真模块图标。用鼠标右键选择该模块，将其添加到创建的multipath_fa.ding窗口中。4.5用相同的方法创建零阶保持模块(Zero-OrderHold)、数字函数模块(MathFunction)、子系统模块(Subsystem)、直方團(Histogram)和矢量示波器(VectorScope)等，观察毎个设备的连接点，用鼠标左键把设备连接起来，如图1所示。4.6进行参数设置1）最大多普勒频移的计算、时间t的计算、输入信号（如图3、图4所示）该部分实现了最大多普勒频移的计算：爪：2吼加。其中载波频率f

8、c=900MHz,光速c=3xlO8m/s，信怙的移动速度v取33.33〃*（相当于12（Um//z）。而仿真计算中用到的时间t是通过一个零阶采样保持器对一个斜率为1的斜坡函数进行采样，可按照后续模块需要的采样速率得到时间t。根据实验原理的简化假设，输入信号固定为1。velocityofreceiver33.33rrvsequalto120

9、移的计算timetRampZero-OrderHold图4时间t的计算2）无线传输路径的仿真（如图5所示）路径的入射角度常数氏（图5中Angle模块）设为0~2;r上的随机值，初始相位常数％（