通信原理仿真-多径信道仿真实验

多径衰落信道仿真与分析移动通信是当前最主流的通信方式，而无线信道是移动通信中传输信号的媒介，只有深刻掌握和了解移动无线信道的特征，我们才能提出解决各种干扰的措施。

移动无线信道传输特性的仿真对移动通信的研究具有重要意义,其中多径衰落仿真又是其中的重点和难点。

移动通信的特点是传播的开放性、接收环境的复杂性和通信用户的随机移动性。

在无线通信信道中，大气的反射或折射、建筑物和其他物体的反射导致了发送和接收天线之间通常存在多于一条的信号传播路径。

由多径引起的信号衰落是影响通信性能的一个主要因素，所以在通信方案可行性研究以及系统设计、优化等过程中，经常要考虑到多径衰落及相关的解决方案。

本次设计用MATLAB对信号在多径信道中的传输进行了仿真。

移动通信的传输媒介即大气空间就是无线道，信道很复杂的特性并就是无线道，信有很复杂的特性并就是无线道，信有很复杂的特性并且其特性会不断变化，各种地形物的影响和用户终端的移动使得无线信道具有极大的随机性。

一般用路径损失、阴影衰落和多三种效应描述路径损失、阴影衰落和多三种效应描述大、中小大、中小大、中小 3种不同尺度范围内信道对传输号的作用。

多径衰落也称快种不同尺度范围内信道对传输号的作用。

多径衰落也称快，是由于同一信号沿两个或多路径传播，以微小的时间差到达接收机相互干涉引起。

而这些波称为多径。

在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信这些波称为多径。

在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信这些波称为多径。

在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信这些波称为多径。

在接收天线处合成一个幅度和相位都急剧变化的信这些波称为多径。

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、传播时间差以及信号带宽其变化程度取决于多径波的强、传播时间差以及信号带宽。

主要表现在 3个方面:1)经过短距离或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率调制；3) 多径传播时延引起的扩展。

多径信道仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解多径信道的概念，掌握其产生原因及影响；2. 学习多径信道仿真的原理和常用仿真方法；3. 掌握利用相关软件进行多径信道仿真的操作步骤。

技能目标：1. 能够运用所学知识，分析实际通信过程中多径信道的影响；2. 培养学生运用仿真软件进行多径信道仿真的能力；3. 提高学生解决实际通信问题，优化通信系统性能的技能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信工程领域的兴趣，激发学习积极性；2. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生面对实际问题时的自信心，培养勇于挑战、不断探索的精神。

本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论联系实际，以实际通信问题为载体，提高学生对多径信道的认识。

课程设计考虑学生的认知水平和学习兴趣，通过讲解、演示、实践等多种教学手段，使学生掌握多径信道仿真的相关知识。

在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，培养其独立思考和解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生能够达到以上所述的知识、技能和情感态度价值观目标，为后续学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 多径信道基本概念：介绍多径信道的定义、产生原因及分类；- 教材章节：第二章第二节“无线信道特性”2. 多径信道仿真原理：讲解多径信道仿真的基本原理和方法；- 教材章节：第三章第三节“信道仿真技术”3. 多径信道仿真软件操作：指导学生掌握常用多径信道仿真软件的使用方法；- 教材章节：第四章第二节“信道仿真软件及其应用”4. 实际案例分析：分析实际通信系统中多径信道的影响，提出解决方案；- 教材章节：第五章“实际通信系统中的信道问题”5. 课堂实践：组织学生进行多径信道仿真实验，巩固所学知识；- 教材章节：第六章“信道仿真实验”教学内容安排与进度：第一课时：多径信道基本概念第二课时：多径信道仿真原理第三课时：多径信道仿真软件操作第四课时：实际案例分析及课堂实践教学内容旨在保证科学性和系统性，结合教材章节内容，注重理论与实践相结合，使学生能够全面掌握多径信道仿真的相关知识。

1 通信原理仿真作业要求：环境：统一使用matlab2012。

代码：注释详细，用图表输出并说明结果。

文档：与代码一起附一份结果分析文档，说明参数对结果的影响并分析原因。

第四章 信道与噪声1. 恒参信道对信号传输的影响信道响应函数为()()|()|j f H f H f e φ-=，输入信号为()()n s nx t a g t nT =-∑，其中1,01,()0,s s t T T g t else ≤<⎧==⎨⎩，用matlab 画出如下情况时的信道输出信号，()H f 可自定义。

● 无失真信道，如()j f H f e π-=● 幅度失真信道，如sin ()j f f H f e fπππ-= ● 相位失真信道，如(1)(1),0(),0j f j f e f H f e f ππ---+⎧≥=⎨<⎩2. 多径信道对单频信号的影响设一个幅度为1，频率为10Hz 的单频信号经过20条路径传输得到的波形及频谱，这20条路径的衰减相同，但时延的大小随时间变化，每径的时延变化规律为正弦型，变化的频率从0－2Hz 随机均匀抽取。

用matlab 进行时、频域的对比分析。

3. 多径信道对数字信号的影响设有一条三径传输的信道31()()i i i s t u b t τ==-∑，其参数如下：1231230.5,0.707,0.5;0,1,2u u u τττ======● 用matlab 画出信道的幅频响应和相频响应；● 设信道输入信号为1,0()(),()10,s n s s n t T b t a g t nT g t T else≤<⎧=-==⎨⎩∑其中，，画出输出信号波形。

● 同相的输入信号，改变s T 后画出波形并比较。

多径传播的通信系统建模与仿真摘要：本文主要研究了多径传播的通信系统建模与仿真。

首先，介绍了多径传播现象的原理和特点；然后，讨论了通信系统中多径传播带来的问题；接着，介绍了通信系统建模的基本原理和方法；最后，详细说明了通信系统仿真的步骤和技术要点，并给出了仿真实例。

通过本文的研究，可以更好地了解多径传播的通信系统建模与仿真方法，为实际系统设计提供参考依据。

1. 引言多径传播是无线通信中常见的现象之一。

当无线信号在传播过程中遇到建筑物、地形、天气等障碍物时，会发生反射、绕射、散射等多种传播现象，导致信号在空间上存在多个传播路径。

这些传播路径的信号在接收端会以不同的路径长度和相位到达，相互干扰，产生多径传播的效应。

2. 多径传播的问题多径传播会给通信系统带来一系列的问题，如信号衰减、时延扩展、频率选择性衰落等。

衰减会导致信号强度下降，降低系统的传输质量；时延扩展会引起信号传输的延迟，影响实时性应用的性能；频率选择性衰落会导致信号的频谱扩展，增加系统的复杂度。

3. 通信系统建模通信系统建模是研究多径传播的有效手段之一。

建模可以将多径传播作为一个系统来描述，通过建立合适的数学模型和参数来描述信号在空间中的传播特性和传输过程。

通信系统建模需要考虑信号的时变性、频变性和空间变异性等因素。

4. 通信系统仿真通信系统仿真是验证通信系统建模的有效方法，可以通过仿真实验来验证系统设计的正确性和性能指标。

通信系统仿真需要进行信号传播模型的搭建、信号传输特性的分析和系统性能指标的评估。

在信号传播模型中，可以采用射线追踪、几何光学方法等来描述信号的传播路径；在信号传输特性分析中，可以通过功率谱密度、自相关函数等参数来分析信号的频域特性和时域特性；在系统性能评估中，可以通过误码率、信噪比等指标来衡量系统的性能。

5. 仿真实例以无线通信系统为例，根据建立的多径传播模型，进行了系统仿真实验。

首先，构建了信号传播的几何模型，包括发射天线、接收天线和环境障碍物等；然后，使用射线追踪方法，确定了信号的传播路径，并计算了路径损耗和相位差；接着，分析了接收信号的频域特性和时域特性，包括功率谱密度、自相关函数等；最后，评估了系统的性能指标，如误码率、信噪比等。

通信原理仿真作业一、任务描述：本次通信原理仿真作业旨在通过使用仿真软件，模拟通信系统的运行过程，探究信号传输、调制解调、信道传输等原理，并进行相关参数的分析和优化。

具体任务包括以下几个方面：1. 信号传输模拟：使用仿真软件搭建一个基本的通信系统，并模拟信号在传输过程中的衰减、噪声等情况。

通过观察信号的变化，分析信号传输质量。

2. 调制解调仿真：选择适当的调制方式，将模拟信号转换为数字信号，并进行解调还原。

通过仿真软件模拟调制解调过程，观察信号的频谱特性和传输效果。

3. 信道传输仿真：模拟信号在不同信道条件下的传输情况，包括理想信道、多径衰落信道等。

通过调整信道参数，观察信号的传输特性和误码率等指标。

4. 误码率性能分析：通过仿真软件统计误码率，并分析误码率与信噪比、信道带宽等参数的关系。

优化系统参数，提高信号传输质量。

二、任务执行：1. 信号传输模拟：使用仿真软件搭建一个通信系统，包括信源、信道和接收端。

设置合适的信号频率、幅度和相位等参数，模拟信号的传输过程。

观察信号在传输过程中的衰减、噪声等情况，并记录相关数据。

2. 调制解调仿真：选择适当的调制方式，如调幅（AM）、调频（FM）或调相（PM），将模拟信号转换为数字信号。

设置调制参数，如载波频率、调制指数等，并进行仿真。

观察调制后信号的频谱特性和传输效果，记录相关数据。

进行解调仿真，将调制后的信号还原为模拟信号。

调整解调参数，如解调滤波器的带宽等，观察解调效果，并记录相关数据。

3. 信道传输仿真：选择不同的信道模型，如理想信道、多径衰落信道等，并设置相应的信道参数。

将调制后的信号输入信道进行传输仿真，观察信号的传输特性和变化情况。

记录相关数据，如信道响应、信号衰减、多径干扰等。

4. 误码率性能分析：通过仿真软件统计误码率，调整信噪比、信道带宽等参数，并记录误码率随参数变化的情况。

分析误码率与信噪比、信道带宽等参数的关系，找出影响误码率的主要因素。

多径信道仿真课程设计一、教学目标本课程的教学目标分为知识目标、技能目标和情感态度价值观目标三个维度。

知识目标：通过本课程的学习，学生将掌握多径信道的基本概念、原理和仿真方法，了解多径信道在通信系统中的应用。

技能目标：学生将能够运用多径信道仿真方法，分析和解决实际通信问题，提高通信系统的性能。

情感态度价值观目标：培养学生对通信技术的兴趣和热情，增强其对科学研究的信心和责任感，使其认识到通信技术在现代社会中的重要地位。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括多径信道的基本概念、多径信道的仿真方法、多径信道在通信系统中的应用等。

具体安排如下：第1-2节：多径信道的的基本概念和原理；第3-4节：多径信道的仿真方法及其实现；第5-6节：多径信道在通信系统中的应用案例分析。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握多径信道的基本概念、原理和仿真方法；讨论法：引导学生就多径信道仿真方法的应用进行讨论，培养学生的思维能力和团队协作能力；案例分析法：分析多径信道在通信系统中的应用案例，使学生更好地理解通信系统的实际工作原理；实验法：安排实验课，让学生动手实践，巩固所学知识，提高实际操作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：教材：《多径信道仿真技术》；参考书：相关领域的学术论文和专著；多媒体资料：教学PPT、视频教程等；实验设备：计算机、仿真软件、实验器材等。

以上教学资源将有助于丰富学生的学习体验，提高教学质量。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性；作业：布置适量的作业，评估学生的理解和应用能力；考试：安排期末考试，以检验学生对课程知识的掌握程度。

评估结果将以百分制进行评分，其中平时表现占30%，作业占30%，考试占40%。

通信原理仿真实验报告一、引言通信原理是现代社会中不可或缺的一部分，它涉及到信息的传输和交流。

为了更好地理解通信原理的工作原理和效果，我们进行了一次仿真实验。

本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和分析。

二、实验目的本次实验的目的是通过仿真实验，深入了解通信原理的基本原理和信号传输过程，掌握通信系统中常见的调制解调技术，并通过实验验证理论知识的正确性。

三、实验方法1. 实验平台：我们使用MATLAB软件进行仿真实验，该软件具有强大的信号处理和仿真功能，可以模拟真实的通信环境。

2. 实验步骤：a. 设计信号源：根据实验要求，我们设计了一种特定的信号源，包括信号的频率、幅度和相位等参数。

b. 调制过程：通过调制技术将信号源与载波信号进行合成，得到调制后的信号。

c. 信道传输：模拟信号在信道中的传输过程，包括信号的衰减、噪声的干扰等。

d. 解调过程：通过解调技术将接收到的信号还原为原始信号。

e. 信号分析：对解调后的信号进行频谱分析、时域分析等，以验证实验结果的准确性。

四、实验结果我们进行了多组实验，得到了一系列的实验结果。

以下是其中两组实验结果的示例：1. 实验一：调幅调制a. 信号源：频率为1kHz的正弦信号。

b. 载波信号：频率为10kHz的正弦信号。

c. 调制后的信号：将信号源与载波信号相乘，得到调制后的信号。

d. 信号分析：对调制后的信号进行频谱分析，得到频谱图。

e. 解调过程：通过解调技术，将接收到的信号还原为原始信号。

f. 结果分析：通过对比解调后的信号与原始信号，验证了调幅调制的正确性。

2. 实验二：频移键控调制a. 信号源：频率为1kHz的正弦信号。

b. 载波信号：频率为10kHz的正弦信号。

c. 调制后的信号：将信号源与载波信号相加，得到调制后的信号。

d. 信号分析：对调制后的信号进行频谱分析，得到频谱图。

e. 解调过程：通过解调技术，将接收到的信号还原为原始信号。

f. 结果分析：通过对比解调后的信号与原始信号，验证了频移键控调制的正确性。

光学通信中的光波多径信道建模与仿真Introduction光通信作为一种新兴的通信技术，在现代通信领域中得到了广泛的应用。

由于其高速、大带宽、低能耗等优点，光通信正逐渐成为了当前移动通信、数据通信以及宽带接入等领域的主流技术。

然而，在实际光通信应用中，光波在光纤中传输时，受到了多种不同的干扰和衰减，其中光波多径信道造成的影响最为突出。

Optical Wave Multipath Channel光波多径信道是指在光波在传输过程中，由于在传输途中发生多次反射、折射和散射，产生了多条路径，从而造成光波信号传输的干扰和衰减。

与传统的无线通信中的多径信道相比，光波多径信道所涉及到的路径较多，且这些路径之间的干涉效应更为复杂。

同时，由于光信号的波长十分短，所以光波多径信道所涉及的路径长度差也较小，更容易产生相位差错，造成光波传输的失真和抖动，从而严重影响了光信号的传输质量和稳定性。

Model and Simulation of Optical Wave Multipath Channel为了准确地研究光波多径信道的特性，需要对其进行建模和仿真。

光波多径信道建模是指根据传输环境的特点和实际传输场景，将多径效应分析和模拟出来，从而得到一组光调制信号与多径效应之间的关系模型。

光波多径信道仿真则是指采用一定的计算软件和工具，根据建模结果，通过数值计算和模拟实验来研究和分析光波信号在多路径通道下的传输特性和性能。

目前，光波多径信道建模和仿真常使用的方法主要有以下几种。

1.几何光学模型：针对平面波入射情况下的简单的模型，通过光线追踪方法来模拟反射、折射和散射现象，从而得到多径效应和光波传输的模拟结果。

2.统计光学模型：该模型一般适用于复杂的场景和介质异质性的情况下，通过将多径效应看作随机过程，使用概率分布函数来描述多径效应的变化和演化规律，从而得到光波传输的模拟结果。

3.时域传输模型：该模型主要针对实际光纤通信系统中光波多径信道的传输问题，采用时域传输方程来模拟传输过程，考虑时间和空间任意点的信号变化，从而得到精确的多径效应描述和光波传输特性模拟结果。

上海电力学院现代通信系统仿真大作业报告实验名称： Simulink仿真信道专业：通信工程姓名：班级：学号：一．实验目的：(1) 熟悉MATLAB Simulink的使用方法；(2) 熟悉加性高斯白噪声信道的特点和多路径瑞利衰落信道的特点；(3) 熟悉BFSK(2进制频移键控) 调制的原理；(4)用Simulink仿真BFSK在加性高斯白噪声信道的传输性能；(5)用Simulink仿真BFSK在多径瑞利衰落信道中的传输性能；(6) 观测并记录仿真结果，对结果进行比较和分析；(7) 按照要求完成设计报告。

二．实验要求：利用SIMULINK和M函数相结合的方式仿真BFSK 调制在多路径瑞丽衰落信道中的传输性能。

其中 source产生速率为10Kbit/s、帧长度为1秒的二进制数据源data,并且通过BFSK产生调制信号。

BFSK调制的频率间隔为24KHz, BPSK 调制符号的样点数为2，调制信号通过多径瑞利衰落信道，移动终端相对运动速率为40公里/小时，接收端对信号进行解调，并把解调后的信号和原始数据信号相比较计算误比特率。

最后Sink模块根据SNR与误比特率的关系绘制曲线。

三．实验原理：1.加性高斯白噪声信道是最简单的一种噪声信道，表现为信号围绕平均值的一种随机波动过程。

AWGN的均值为零，方差为噪声功率的大小。

一般情况下，噪声功率越大信号的波动幅度越大，接收端接收到的信号误比特率越高。

衰落的成因：多径因素：多径具有不同的时延和不同的接收强度，它们之间形成了衰落。

Doppler：Doppler shift（由于无线信道移动台和基站的相对运动）和Doppler spread（多个多径分量经由不同的的方向到达接收机）。

衰落信道的统计特性：Gaussian分布Rayleigh(瑞利)分布Rice(莱斯)分布对数正态分布2.多径瑞利衰落信道:多径衰落是移动通信系统中的一种相当重要的衰落信道类型，它在很大程度上影响着移动通信系统的质量。

多径信道的仿真无线信道的建模向来是移动无线通信系统理论中具有挑战性的难点，通常采用统计的方法进行信道建模，根据所研究信号在特定环境下的特性来选择不同的信道模型。

目前，在OFDM 系统的仿真中，涉及无线信道的仿真方法主要有以下几种：1) 设定延时和衰落幅度值，然后与信号相乘并求和，这是最简单的多径信道仿真；2) 设定各延迟路径的时延和功率，根据路径功率用高斯过程分别得到复抽头系数的实部和虚部，然后用复抽头系数与信号相乘并求和，这也是一种简化的仿真方式；3) 产生Rayleigh 衰落因子，如MA TLAB 中的函数raylrnd 产生rayleigh 幅度衰落，再用衰落因子与信号相乘；4),用FIR 滤波器模拟信道；5) 利用各系统级仿真工具中的现成多径模块，如MATLAB 的Simulink, Agilent 的ADS 等等。

当OFDM 系统中的宽带无线信道近似为慢衰落信道[8]时：假设信道的衰落足够慢，在一个OFDM 符号周期内可认为是恒定值。

在这种假设下可以采用上述前三种方法。

如果基站、移动台和散射体都是固定的，信道可以看做是一个非时变的滤波器，因此可以采用上述第四种方式。

上述前四种方法是粗略的模型，它们没有考虑实际中宽带无线通信信道的时变特性。

上述第五种方法采用国外软件中的现成模块，模型比较精细，但是做仿真的时候因为不清楚模块是如何产生的，如果对模块中各种参数的定义理解不够准确，往往不能合理的设置系统参数，达到需要仿真的效果。

文献[5]指出，根据信道的频率选择性（时间色散），信道分为平坦衰落信道和频率选择性衰落信道；根据信道的时间选择性（频率色散），信道分为快衰信道和慢衰信道。

这样的信道分类不是完全隔离的，而是相互交叠。

因而以下为了论述的方便，从时间色散的角度对信道建模。

(x t h ,0(图3 抽头延时线模型 从时间色散的角度看，宽带无线信道是频率选择性衰落信道，信道由多个可分辨径组合而成，其中每一个可分辨径是一个平坦衰落信道，即它是由多个具有不同时延的平坦衰落信道组合而成。

基于MATLAB的无线多径信道建模与仿真分析蘭要:对干无线通信，衰落是影哨系貌11能的重要因素，而不同形式的衰落对干信号产生的影哨也不相同。

本文在阐述務动多径信道特性的根底上，5!立了不同信道模塑下名径时延效应的计算机仿真模塑，不仅甘对不同信道衰落条件下多径衰落引起的多径效应进行仿真，而且进一步阐述了名径效应的影响。

本文运用M ATLABiS言对有5条固定路径的名径信道中的QPSK系筑进行BER性能仿真。

关":多径衰落信道，瑞利/莱斯分布，码间干扰，QPSK, MATLAB |fi真,BER務动通信枝术極来極得到广泛的应用，在所有務动通信根本理论和工程技术的研究中，杨和无线信道的特性是研究各种编码、调制、系筑11能和容量分析的根底。

因Kt,如何合理并且有效地对務动无线宿道进行建模和is真是一个非常重要的rOo本文在Matlab »境下的，通过编写程序辻二进斟数据经ilQPSK调制，然后再1H言号分别通过高斯信道、瑞利信道、菜斯信道和码间干扰信道,并在接收竭进行QPSK解调后计算这三种信道条件下的淚码性能,并得到了相应的分折结果。

1移动无线信道无线信逋是最为夏杂的一种信道。

无线传播坏境是彫哨无线通信系筑的根本因素。

信号在传播的过程中，受各种环境的影响会产生反射、衍射和散射卫样就使得到达接收机的信号是许名路径信号的叠加，因而送些多径信号的叠加在没有视距传播悄猊下的包络服从瑞利分布。

当多径信号中色含一条视距传播路径时，多径信号就服从莱斯分布⑴。

在存在多径传输的信道中,由于各路径传输时间延迟不一致，以及传输特性不理想，加上信道喋声的影晌，使得接受信号在时间上被展宽, 从而延伸到临近码元上去，使得符号重叠，这样的信道会造成码间干扰。

2瑞利分布和莱斯分布在实际悄况中对数字通信系统来说，调制符号的周期比由多径传播引起的时延扩展要大，因此在一f符号周期的所有颐率分量都会经历相同的衰减和相務。

通信原理仿真实验报告学院通信工程学院班级 1401014班分组参数姓名学号目的：（1）熟悉（）通信系统的工作原理、电路组成和信息传输特点；（2）熟悉上述通信系统的设计方法与参数选择原则；（3）掌握使用参数化图符模块构建通信系统模型的设计方法；（4）熟悉各信号时域波形特点；（5）熟悉各信号频域的功率谱特点。

实验内容一：（1）使用m序列为数字系统输入调试信号，采用正弦载波，码速率及载波频率参见附表；（2）采用模拟调制或数字检控实现2PSK调制；（3）通过相干解调完成2PSK解调，恢复初始m序列；（4）从时域观测各信号点波形，获得接收端信号眼图；（5）观测各信号功率谱；（6）完成串并及并串转换模块设计；实验内容二：（7）通过不少于三个频率正弦信号叠加而成的模拟信号作为系统真实输入信号，并采用PCM编码方法实现数模转换；（8）模拟输入信号转换形成的数字信号通过2PSK调制解调系统实现数字频带传输；（9）通过PCM解码恢复初始模拟信号；（10）从时域重点观测模拟信号点波形；（11）从频域重点观察模拟信号功率谱。

方案：通信模拟信号的数字传输通信系统的组成框图如图1所示。

系统输入的模拟随机信号 m(t)，经过该通信系统后要较好地得到恢复。

推荐方案：推荐的模拟信号数字频带传输通信系统的组成框图如图2所示。

通过PCM 方式完成数模与模数变换，采用2/BPSK调制方式完成基本数字频带传输。

在2PSK中，通常用初始相位0和分别表示二进制“1”和“0”。

因此，2PSK信号的时域表达式为：即发送二进制符号“1”时（an取+1），e2PSK(t)取0相位；发送二进制符号“0”时（an取-1），e2PSK(t)取相位（也可以反之）。

这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式，称为二进制(绝对)相移方式。

已调信号e2PSK(t)典型波形如下图。

2PSK信号的调制器原理方框图模拟调制的方法：2PSK信号的解调器（想干解调）原理方框图和波形图：2PSK仿真结果及分析电路图：时域波形：输入信号：与载波相乘后的波形：经过带通滤波器后的波形：经过低通滤波器后的波形：眼图：输出波形：功率谱图：输入信号：经带通滤波器后的信号：经低通滤波器后的信号：输出信号：带通幅频特性曲线：低通幅频特性曲线:编号名称参数0 Source: PN Seq Amp = 1 vOffset = 0 vRate = 14e+3 HzLevels = 2Phase = 0 degMax Rate = 700e+3 Hz32 Multiplier: Non Parametric Inputs from t0p0 t26p0Outputs to 6 28Max Rate = 700e+3 Hz26 Source: Sinusoid Amp = 1 vFreq = 56e+3 HzPhase = 0 degOutput 0 = Sine t32Output 1 = Cosine电路图：串并。

课程设计课程设计名称：通信原理课程设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计时间：1 需求分析给定单频信号，使其经过多径信道，观察信号的变化，分析多经信道对传播信号的影响。

本次课程设计要求分析多径信道对信号的影响，信号选用单频信号，选中20条衰减相同，时延的大小随时间变化的路径。

任务要求如下：1．用MATLAB产生一个幅度为1、频率为10Hz的单频信号，使其经过20条路径传输，设这20条路径的衰减相同，但时延的大小随时间变化，每径时延的变化规律为正弦型，变化的频率从0-2Hz随机均匀抽取。

仿真其输出波形及频谱。

2．分析多径信道对传输信号的影响。

2 概要设计↓↓↓此次课程设计是关于信号经过多径传输后变化的分析，所用的仿真软件是matlab，多径传播对信号的影响称为多径效应，会对信号传输质量造成很大的影响。

本次课程设计是考察多径信号对单频正弦信号产生频域弥散的验证。

所使用的主要函数如下：1.si=a0*cos(2*pi*f0*t)。

此函数是用来产生单频信号。

2.r=rand(1,20)*2。

此函数用来产生随机的时延。

3.sf=fft(s)。

此函数用来把时域变换到频域。

4.for end。

此函数用来产生循环，计算多次时延。

5.abs（n）。

此函数用来得出绝对值。

3 运行环境硬件环境：win7/windows xp/软件系统：Matlab软件4 开发工具和编程语言开发工具：MATLAB 7.1软件语言：Matlab编程语言5 详细设计多径效应指电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。

在实际的包含所有频率的无线电波传播信道中，常有许多时延不同的传输路径。

各条传播路径会随时间变化，参与干涉的各分量场之间的相互关系也就随时间而变化。

由此引起合成波场的随机变化。

从而形成总的接收场的衰落。

因此多径效应是衰落的重要原因。

在此对多径效应对单频信号的影响进行仿真分析。

设计的思想原理比较简单，首先需要产生一个单频信号，然后经由多径信道时延传输，得出传输后结果，最后对结果进行分析。

实验一 多径传播一、实验目的通过实验掌握多径传播、信道的频率选择性、相干带宽等概念，理解多径信道对信号传输的影响。

二、实验原理多径信道指信号传输的路径不止一条，接收端同时收到来自多条传输路径的信号，这些信号可能同向相加或反向相消。

由于各径时延差不同，每径信号的衰减不同，因此数字信号经过多径信号后有码间干扰。

通常情况下，如果信号的码元间隔远大于多径间的最大时延差，此时信号经过多径后不会产生严重的码间干扰；相反，如果信号码元间隔与多径间的时延差可比，则信号经过多径传输后会产生严重的码间干扰，此时接收端需要考虑采用均衡和其他消除码间干扰的方法才能正确接收信号。

由于多径，信道幅频特性不为常数，对某些频率产生较大的衰减，对某些频率的衰减小，即信道具有频率选择性。

当输入信号的带宽远小于信道带宽时（第一个零点带宽），则信道对输入信号的所有频率分量的衰减几乎相同，这种情况下，信号经历平坦性衰减，当输入信号的带宽与信道带宽可比时，此时信号各频率分量经过信道的衰减不同，即信号经过了频率选择性的衰减。

通常可用信道的时延扩展m τ来表示信道的多径扩展情况，多径时延扩展的倒数称为信道的相干带宽m B τ1=，设输入信号的码元间隔为s T ，当s BT >>1时，信号的衰减是平坦的；反之，信号的衰减是频率选择性的。

数字信号经过多径非时变信道后，输出信号为)()(1i Li i t b t s τμ-=∑=从频域观点看)()())(()(21f H f B e f B f S i f j Li i ==-=∑τπμ三、实验内容设三径信道5.01=μ，707.02=μ，5.03=μ，01=τ，s 12=τ，s 23=τ。

1.用Matlab 画出信道的幅频响应特性和相频响应特性；2.设信道输入信号为)()(s n n nT t g a t b -=∑，其中 ，1=s T ，n a 随机取0或1，画出输出信号波形；3.同（2）相同形式的输入信号，但8=s T ，画出输出信号波形。

******************实践教学******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期通信系统仿真训练课程设计题目：多径时变信道模型的仿真与性能分析专业班级：通信工程（1）班姓名：学号：指导教师：成绩：摘要本课程设计从信道的随机过程特征出发，分析了多径衰落信道的时间选择性和频率选择性，讨论信道的衰落特征，并重点针对服从瑞利分布的多径衰落信道模型在matlab环境下进行模拟仿真，然后观察单频信号、数字信号经过多径时变信道后的时域波形和频谱，通过仿真分析了多径效应和多普勒效应对信道以及信号的影响,有助于对信道的进一步理解和掌握以及工程实践提供一定的借鉴。

关键词：多径效应；时变信道；瑞利衰落；matlaba目录前言 (1)一、多径时变信道概述 (2)1.1 多径衰落信道的分类 (2)1.1. 1 平坦衰落和频率选择性衰落 (2)1.1. 2 快衰落和慢衰落 (3)1.1.3 时不变多径衰落信道 (3)1.1.4时变多径衰落信道 (3)1.2多径衰落信道基本特性 (4)1.2.1 时间选择性与频率选择性 (4)1..2.2多径效应与频率选择性 (4)1.3瑞利衰落信道 (5)1.3.1瑞利衰落信道简介 (5)1.3.2瑞利衰落信道基本模型 (6)1.3.3产生服从瑞利分布的路径衰落r(t) (6)1.3.4产生多径延时 (7)1.3.5仿真框架 (8)二、时变多径信道仿真程序设计 (9)2.1时变多径信道仿真模块 (9)2.2瑞利信道仿真模块 (9)2.3单频信号经过多径信道仿真模块 (10)2.4数字信号经过多径信道仿真模块 (10)三、设计结果与测试 (11)3.1时变多径信道仿真 (11)3.1.1仿真移动台在不同位置的多径信号 (11)3.1.2仿真不同频率的信号的多径信号改变 (12)3.1.3仿真移动台不同速度的信号的多径信号改变 (13)3.2瑞利信道仿真 (13)3.3多径信道对单音频信号的影响仿真 (14)3.4 多径信道对数字信号影响 (15)总结 (17)参考文献 (18)附录 (19)致谢 (25)前言由于信道中电磁波受到反射、绕射、散射、多径传播等因素的影响，接收端所接收到的信号是各个方向到达电磁波的叠加，使信号在小范围内引起剧烈的波动，称之为多径衰落，亦称为小尺度衰落。

基于多径传输和多普勒频移的瑞利（Rayleigh）信道的仿真一、多径信道的数学模型发射信号的复包络可以表示为其中：发射信号通过N条传播路径构成的信道到达接收端，接收信号f（t）由N个信号分量叠加而成：当移动台以速度v运动时，每条路径的长度随时间发生变化：接收信号为：接收信号经过解调和低通滤波后，基带信号可以表示为：其中：考虑多普勒频移，接收信号为：其中：二、多径信道的实现：时间不变（无多普勒频移） （1）、s （t ）是sin 函数，具有单一频率在无线通信中，信号从发送端到接收端可以通过许多的路径，包括直射，反射，折射等等。

（1）、让s(t)为传输信号，接收信号为多径到达信号之和，即∑=-⋅=Li i it s at y 1)()(τ 这里，L 是多径到达的数目，i τ和i a 是第i 路的幅度和到达时间。

假设传输信号)ex p()(t j t s ω=，则到达信号为jwt Ln n t j n e H e a t y )()(1)(ωτω==∑=-其中∑=-=Ln n jw n e a w H 1)(τ 而H （w ）为多径传输的传输函数。

仿真程序：u1.m 仿真结果：10203040506070809010000.511.522.533.544.55a m p l i t u d e o f t r a n s f e r f u n c t i o nangular freuencyfrequency dependent multipath fading考虑，有两路信号到达，一路为直达，另一路为反射。

假设发送端天线的高度为t h ，接收端的天线高度为r h ，而发送端和接收端的水平距离为d 。

那么，直达距离为22)(r t LOS h h d r -+=，反射距离为22)(r t ref h h d r ++= 传输函数为：c jwr c jwr LOSLOS e rrefbref Re r b d H //)(+=仿真程序为：u2.m 仿真结果为：考虑发送端和接收端的水平距离不同时的仿真。