多径效应下的瑞利分布实验.pdf

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1、移动通信实验——瑞利信道的MATLAB仿真一、实验目的基于Matlab编程对瑞利信道的特性进行仿真和分析。二、实验原理瑞利信道一般存在于发射站和接收站之间没有直射波，存在大量反射波，形成了多径传输。各条路径信号的相位统计独立，在区间[0,2π]上服从均匀分布。接收后多径合成的信号包络r服从瑞利分布，相位服从均匀分布。主要依据是中心极限定理，大量独立随机变量之和的分布趋向正态分布。然后根据窄带高斯随机过程的特性，两个正态分布的高斯信号平方和的包络服从瑞利分布，得到服从瑞利分布的振幅。三、源程序代码包络分布：t=0:20

2、000;%信号长度l=length(t);bi=1;%发射信号幅度取值1N=7;%接收端信号个数fc=6000;%载波频率fm=500;%最大多普勒频移fy=0;%载波初相theta=pi*rand(1,N);%多径信号与移动台夹角fyi=2*pi*rand(1,N);%多径信号随机相位fori=1:lSs(i)=bi*exp(j*(2*pi*fc*t(i)+fy));%发射信号endfori=1:lfyy1(i)=fyi(1)+2*pi*fm*t(i)*cos(theta(1));%多径信号1fyy2(i)=fyi(

3、2)+2*pi*fm*t(i)*cos(theta(2));%多径信号2fyy3(i)=fyi(3)+2*pi*fm*t(i)*cos(theta(3));%多径信号3fyy4(i)=fyi(4)+2*pi*fm*t(i)*cos(theta(4));%多径信号4fyy5(i)=fyi(5)+2*pi*fm*t(i)*cos(theta(5));%多径信号5fyy6(i)=fyi(6)+2*pi*fm*t(i)*cos(theta(6));%多径信号6fyy7(i)=fyi(7)+2*pi*fm*t(i)*cos(th

4、eta(7));%多径信号7endfori=1:lai1(i)=bi*rand(1,1);%多径信号幅度随机衰减ai2(i)=bi*rand(1,1);ai3(i)=bi*rand(1,1);ai4(i)=bi*rand(1,1);ai5(i)=bi*rand(1,1);ai6(i)=bi*rand(1,1);ai7(i)=bi*rand(1,1);endfori=1:lx(i)=ai1(i)*cos(fyy1(i))+ai2(i)*cos(fyy2(i))+ai3(i)*cos(fyy3(i))+ai4(i)*cos

5、(fyy4(i))+ai5(i)*cos(fyy5(i))+ai6(i)*cos(fyy6(i))+ai7(i)*cos(fyy7(i));y(i)=ai1(i)*sin(fyy1(i))+ai2(i)*sin(fyy2(i))+ai3(i)*sin(fyy3(i))+ai4(i)*sin(fyy4(i))+ai5(i)*sin(fyy5(i))+ai6(i)*sin(fyy6(i))+ai7(i)*sin(fyy7(i));endfori=1:lSr(i)=(x(i)+j*y(i))*exp(j*(2*pi*fc*t

6、(i)+fy));%接收信号多径合成endforn=1:lr(n)=sqrt(x(n)^2+y(n)^2);%转换成极坐标模式幅度endsigma2=var(r);%求方差系数fori=1:lpr(i)=(r(i)/sigma2)*exp(-(r(i)^2)/(2*sigma2));%幅度概率密度理论上服从瑞利分布公式endrmin=min(r);rmax=max(r);akke=linspace(rmin,rmax,100);%对多径合成信号进行实际统计，先划定区间和间隔[yy,N]=hist(r,akke);%完成

7、统计yy=yy/l;%由于软件仿真不是连续信号，所以不存在概率密度，只能用概率分布近似替代figure(1);bar(N,yy);%直方图表现实际幅度的概率分布xlabel('r/sigma');ylabel('p(r)');title('多径接收信号包络的实际概率分布');grid;figure(2);stem(r/sqrt(sigma2),pr);%理论概率分布绘制xlabel('r/sigma');ylabel('p(r)');title('多径接收信号包络的理论概率密度');grid;相位分布：forn=1:l

8、theta2(n)=angle(Sr(n));%转换成极坐标模式相位ptheta(n)=1/(2*pi);%相位概率密度服从均匀分布endtmin=min(theta2);tmax=max(theta2);akke=linspace(tmin,tmax,100);yy=hist(theta2,akke);yy=yy/l;figur