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MATLAB仿真瑞利衰落信道实验报告结果题目:瑞利衰落信道仿真实验报告题目:MAT LAB仿真瑞利衰落信道实验报告引言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。
在此专门针对服从瑞利分布的多径信道进行模拟仿真，进一步加深对多径信道特性的了解。
一、瑞利衰落信道简介:瑞利衰落信道(Rny 1 e i g h fading channe 1 )是一种无线电信号伎播环境的统计模型•这种模型假设信号通过无线信道之后，其信号幅度是随机的，即“衰落”，并且其包络服从瑞利分布.二、仿真原理(1)瑞利分布分析环境条件：通常在离基站较远、反射物较多的地区，发射机和接收机之间没有直射波路径(如视距传播路径)，且存在大量反射波，到达接收天线的方向角随机的((0"2n)均匀分布)，各反射波的幅度和相位都统计独立。
幅度与相位的分布特性：包络r服从瑞利分布，e在0“2兀內服从均匀分布。
瑞利分布的概率分布密度如图2-1所示:图2-1瑞利分布的概率分布密度（2）多径衰落信道基本模型离散多径衰落信道模型为其中，朕G）复路径衰落，服从瑞利分布；务是多径时延。
多径衰落信道模型框图如图2—2所示：图2—2多径衰落信道模型框图（3）产生服从瑞利分布的路径衰落r （t）利用窄带高斯过程的特性，其振幅服从瑞利分布，即KO = 7w c（02 + «X02上式中4（6伙）,分别为窄带高斯过程的同相和正交支路的基带信号。
MATLAB仿真瑞利衰落信道实验报告结果三、仿真程序：function [h] =ray 1 e igh (f d t ) &产生瑞利袞落信道f c= 9 0 0 0 A6；却先取载波频率v 1=30^100 0/ 3 6 0 0; 舎移动速度*1=3 Okm/hc=3* 1 0A 8；%定义光速fd=vl *fc/c; %多普勒频移tS = l/100 0 0; 殳佶道抽样时间间隔t=o； ts ：1；$生成时间序列hl= r a yleigh (f d , t);先产生彳言道® v2=L20^L000/360 0; 毛移动速度V2=12C I km/hI d =v2T fc/c；吕多普勒频移h2 = ra y leigh (fd< t)；2产生信遺数据subplot (2, 1 , 1) ? p 1 o t (20*logl0 (ab s (hl ( 1 « 1 00 00» )) title (,v=30km/ h时的信逍曲线J xlabel (，时间• h yla b e 1 L 功率,)su*b plot (2,1,2) ,plot (2 0 * 1 og 1 0 Cwbs (h2 ( 1 :10000)))) t I t 1 e(*v= 1 20km /h时的信逍曲线少X la b el (y时间f); / label 功率，) fu n ctio n [h] =ra y I eig h ( f d r t) %该程序利用改进Kjakes 模型来产生单径的平坦型瑞利衰落信道 %输入变量说明：% fdHs道的展大多普勒频移单位H N% t :信号的拍样时间序列「拍样间隔单位s% h为输出的瑞利信道函数，是一个时间函数复序列N=4 0；%假设的入射液数目wm=2*p I 迪；M=M/4；%每滾限的入射波数目即振荡器数目T c =ze r o s (1, lengt h (t))；M信道函数的实部Ts=2eros(l/len gth (t) %佶道函数的虚部P_ nor=sqrt ( J /M)；治归一化功率系t h e ta=2*pi rand (1,1) -pi；g区别个条路径的均匀分布随机相泣for n=i: M%第[条入射波的入射角a If a (n)= (2*pi*n-pi+th efi_tc= 2 * pi * rand (17 1) —pi; %对毎入子载液而言在〔一pi, pi)之间均匀分布的随机相位f j _ t s= 2 * pi*ra n d <1. J ) -p i ;Tc=T c+2*cos ( w m * L *co5 (al T a (n) ) + C i_t c )；Ts=Ts+2*cos(w大(n)) + f i_ t s),滋计算;中激响应函数end；h= P_n or * < T c+j才TS) j %乘归一化功率系数得到传输函数四、仿真结果:图4-1结果图片Quntitled .figMATLAB 仿真瑞利衰落信道实验报告结果3 4—2输入程庁 Me S &0>W< □ □ hZ 刁◎ HHQ D >*o*utk f ； KCOTivAM fl WWtNrv K»U4> W — 4X 2・ M acrota Vw tnitg t> «**•<>•"・ k«y*a«v4 如广e«jtc, r?r«? pten«5 <M M 1: S *V X ?<5 <«• tU 'Ac 和x tdu» - u»<«c»r 1 Wi IM fift 3 Mo fiMkm *0 JHrip・・JC-J M«e er it«A□•83 LO ♦ •- LI >* 谓舟 Q1「 fwvcnim (h ；r«or”：|h 皿4>2 八 1 M » 1<T«?1 •罗A&IBy "Q I S« ・花人"g•1hl?rtyl»i<hif<ti 5*i4S»|l I 012S MQ' X40； »9tf)«Rv.-./<»xhl>liu ■必P ・"XL ;>.P1C<i20<UfiftabitddsKGKtni111uti<< i » H ylaUl TF1$ 二 1, 2>tnict 3X<ffl«tbs OC<111<OK< nHp vd4iro ：才｝ >t11fweiiae lhl«rayl«ithif£f'»>■眄•1 ut ・fTVIM <««-：•> 1H421Ki-« oflill 习勺入休* '3Afl V-3 :S=»2O3 l.XfT<^U»_3» 11/» wC~ QG*糸:any^i 》tn M Cd 41\'0A图4—3保存程序并命名 * Editor - Untitled*fie Edit Jext Qo £ell D^bug Qeckrop Window Help丄回 2□ ddi出■•町e / •此•♦匚》•■电)电• ■ ■ • SUck; B 际A:rS它谒| - l.o 1 ** 1.1 •必处 Qfund• Save fCB>0(Vl = 30lC«3»lfdsvi» ts=i/lt»O;tshl«ray v2=120i 10tl fd=v2*1 h2・ ray subpl ot 13 xlabelsubpl ot titleC 18 2021222324药xlabel Ifunct K W 该肖字 入貝 ・fd:文件名on 僚存02?(D■J ©呻 ES-殳HF 素長V 四叨SLMATLAB仿真瑞利衰落信道实验报告结果t・ «MS^MIkC»b«;WM4e>wt<<wl •. ■・r«M4f« ti«vi«u4Waul!3 4-4运行效果展不:五、实验结论：速度越大对信道瑞利衰落影响越大IAIIAI (RlttOf BlCCtCtt*. VtKh ItCn MI HW% M»y • <•«•••・b 4»4H—.。
《通信系统仿真》课程设计报告书课题名称 Rayleigh 无线衰落信道的MATLAB仿真姓 名 伍伟学 号 1312402-02 学 院 通信与电子工程学院专 业 通信工程 指导教师肖湘2015年 12月19日※※※※※※※※※ ※※ ※※※※ ※※※※※※※※※2013级学生 通信系统仿真课程设计Rayleigh 无线衰落信道的MATLAB 仿真1 设计目的(1) 对瑞利信道的数学分析，得出瑞利信道的数学模型。
(2) 利用MATLAB 对瑞利无线衰落信道进行编程。
(3) 针对服从瑞利分布的多径信道进行仿真，加深对多径信道特性的了解。
(4) 对仿真后的结果进行分析，得出瑞利无线衰落信道的特性。
2 设计要求(1) 设计一个瑞利无线衰落信道；(2) 进一步地了解瑞利无线衰落信道对信号的影响； (3) 在设计无线多径信道时，对路径的多少一定要选择合理。
3 设计思路(1) 分析出无线信道符合瑞利概率密度分布函数，写出数学表达式。
(2) 建立多径衰落信道的基本模型。
(3) 对符合瑞利信道的路径衰落进行分析，并利用MATLAB 进行仿真。
4 设计内容4.1 理论分析及数学推导无线信道大体可以分为4种:慢变瑞利衰落信道、快变瑞利衰落信道、慢变频率选择性信道、快变频率选择性信道。
在N 条路径的情况下，信道的输出为1()()[()]Nnnn y t a t x t t =τ=-∑ (4.1.1)式中，()n a t 和()n t τ表示与第N 条多径分量相关的衰落和传播延迟，延迟和衰减都表示为时间的函数。
由于大量散射分量导致接收机输入信号的复包络是一个复高斯过程。
在该过程均值为0的情况下，幅度满足瑞利分布。
如果存在直射路径，幅度则变为莱斯分布。
现在来确定介绍信号的复包络。
假定信道的输入是一个经过调制的信号,其形式为()()cos[2]()c x t A t f t x t π=+φ()t(4.1.2)通常采用低通等效信号来完成波形仿真，所以，下面确定()x t 和()y t 的低通复包络。
瑞利衰落信道和高斯信道是无线通信中常见的两种信道模型。
瑞利衰落信道适用于描述城市中的移动通信环境，而高斯信道则适用于描述开阔地带或者室内的通信环境。
本文将使用Matlab来分别模拟这两种信道，并对模拟结果进行分析和比较。
一、瑞利衰落信道模拟1. 利用Matlab中的rayleighchan函数可以模拟瑞利衰落信道。
该函数可以指定信道延迟配置、多径增益和相位等参数。
2. 我们需要生成随机的信号序列作为发送端的信号。
这里可以使用Matlab中的randn函数生成高斯白噪声信号作为发送端信号的模拟。
3. 接下来，我们需要创建一个瑞利衰落信道对象，并指定相应的参数。
这里可以设定信道延迟配置、多径增益和相位等参数，以便更好地模拟实际的信道环境。
4. 将发送端的信号通过瑞利衰落信道进行传输，即将信号与瑞利衰落信道对象进行卷积操作。
5. 我们可以通过Matlab中的plot函数绘制发送端和接收端信号的波形图以及信号经过瑞利衰落信道后的波形图，以便直观地观察信号经过信道传输后的变化。
二、高斯信道模拟1. 与瑞利衰落信道模拟类似，高斯信道的模拟同样可以使用Matlab 中的函数进行实现。
在高斯信道的模拟中，我们同样需要生成随机的信号序列作为发送端的信号。
2. 我们可以通过Matlab中的awgn函数为发送端信号添加高斯白噪声，模拟信号在传输过程中受到的噪声干扰。
3. 我们同样可以使用plot函数绘制发送端和接收端信号的波形图以及信号经过高斯信道后的波形图，以便观察信号传输过程中的噪声干扰对信号的影响。
三、模拟结果分析和比较对于瑞利衰落信道模拟结果和高斯信道模拟结果，我们可以进行一些分析和比较：1. 信号衰落特性：瑞利衰落信道模拟中，我们可以观察到信号在传输过程中呈现出快速衰落的特性，而高斯信道模拟中，信号的衰落速度相对较慢。
2. 噪声干扰：高斯信道模拟中，我们可以观察到添加了高斯白噪声对信号的影响，而在瑞利衰落信道模拟中，虽然也存在噪声干扰，但其影响相对较小。
通信原理课程设计汇报书课题名称Rayleigh 无线衰落信道的MATLAB 仿真姓 名学 号 学 院 专 业 通信工程指导教师年 月 日※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※通信工程专业 通信原理课程设计Rayleigh无线衰落信道的MATLAB仿真1 设计目的〔1〕对瑞利信道的数学分析，得出瑞利信道的数学模型。
〔2〕利用MATLAB对瑞利无线衰落信道进行编程。
〔3〕针对服从瑞利分布的多径信道进行模拟仿真，加深对多径信道特性的了解。
〔4〕对仿真后的结果进行分析，得出瑞利无线衰落信道的特性。
2 设计思路无线衰落信道的MATLAB仿真：〔1〕分析出无线信道符合瑞利概率密度分布函数，写出数学表达式。
〔2〕建立多径衰落信道的根本模型。
〔3〕对符合瑞利信道的路径衰落进行分析，并利用MATLAB进行仿真。
3 设计过程3.1 方案论证3.1.1．瑞利信道环境与数学模型瑞利衰落信道〔Rayleigh fading channel〕是一种无线电信号传播环境的统计模型。
这种模型假设信号通过无线信道之后，其信号幅度是随机的，即“衰落〞，并且其包含服从瑞利分布。
瑞利衰落属于小尺寸的衰落效应，它总是叠加于如阴影、衰减等大尺度衰落效应上。
信道衰落的快慢与开展端和接收端的相对运动速度的大小有关，相对运动对导致接受信号的多普勒频移，一固定信号通过单径的瑞利衰落信道后，在1秒内的能量波动，这一瑞利衰落信道的多普勒频移最大分别为10Hz和100Hz，在GSM1800MHz的载波频率上，其相应的移动速度分别为约6千米每小时和60千米每小时。
特别需要注意的事信号“深衰落〞现象，此时信号能量的衰减到达数千倍，即30到40分贝。
瑞利衰落模型适用于描述建筑物密集的城镇中心地带的无线信道。
密集的建筑和其他物体使得无线设备的发射机和接收机之间没有直射路径，而且使得无线信号被衰减、反射、折射、衍射。
在曼哈顿的实验证明，当地的无线信道环境实在接近于瑞利衰落。
基于MATLAB下的频率选择性信道仿真简介本文档旨在介绍使用MATLAB进行频率选择性信道仿真的基本方法和步骤。
背景频率选择性信道是无线通信中常见的信道类型之一，其特点是在不同的频率上具有不同的衰减和相位响应。
为了更好地理解和分析这种信道的性能，我们需要进行仿真模拟。
仿真步骤以下是在MATLAB中进行频率选择性信道仿真的基本步骤：1. 信道建模：首先，我们需要使用合适的数学模型来描述频率选择性信道。
常用的模型包括扁平衰落模型、Jakes模型、Rician衰落模型等。
根据具体的应用场景和需求，选择合适的模型进行建模。
信道建模：首先，我们需要使用合适的数学模型来描述频率选择性信道。
常用的模型包括扁平衰落模型、Jakes模型、Rician衰落模型等。
根据具体的应用场景和需求，选择合适的模型进行建模。
2. 频谱分析：通过频谱分析可以获得信号在不同频率上的衰减和相位响应。
MATLAB提供了丰富的信号处理工具箱，可以方便地对信号进行频谱分析。
频谱分析：通过频谱分析可以获得信号在不同频率上的衰减和相位响应。
MATLAB提供了丰富的信号处理工具箱，可以方便地对信号进行频谱分析。
3. 信道仿真：在信道建模和频谱分析的基础上，我们可以开始进行信道仿真。
根据所选用的信道模型和信号特性，使用MATLAB编写仿真代码，生成仿真结果。
可以考虑包括信号衰落、传输误码率等性能指标。
信道仿真：在信道建模和频谱分析的基础上，我们可以开始进行信道仿真。
根据所选用的信道模型和信号特性，使用MATLAB编写仿真代码，生成仿真结果。
可以考虑包括信号衰落、传输误码率等性能指标。
4. 结果分析：对于信道仿真的结果，我们需要进行详细的分析和评估。
根据仿真结果，可以评估系统在频率选择性信道下的性能表现，并针对性地进行优化。
结果分析：对于信道仿真的结果，我们需要进行详细的分析和评估。
根据仿真结果，可以评估系统在频率选择性信道下的性能表现，并针对性地进行优化。
基于MATLAB的移动衰落信道仿真摘要：本文基于MATLAB对移动衰落信道进行仿真。
重点利用JAKES法对瑞利信道进行了确定性模型仿真，对其功率谱密度和自相关函数进行了讨论。
通过比较仿真模型与参考模型，说明了仿真模型的正确性。
同时，仿真结果表明，仿真结果的特性主要取决于最大多普勒频移与谐波个数这两个参数。
关键词：瑞利信道；功率谱密度；自相关函数；JAKES法；最大多普勒频移Mobile Fading Channel Simulation Based on MATLABAbstract:In this thesis, mobile fading channel is simulated based on MATLAB. It mainly focuses on the deterministic model simulation of Rayleigh channel using JAKES method, and its power spectral density and autocorrelation function are discussed. By comparing the simulation model with the reference model, it demonstrates the correctness of simulation models. At the same time, the simulation results indicate that the results are mainly depending on following two parameters: the maximum Doppler frequency shifts and the number of harmonic waves.Keywords: Rayleigh channel；power spectral density；autocorrelation function；Jakes method；maximum Doppler shift目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 研究内容 (2)第二章无线信道的概念与特性 (3)2.1 移动无线信道的概念 (3)2.2 移动无线信道基本理论 (3)2.3 移动无线信道的类型 (4)2.3.1 传播路径损耗模型 (4)2.3.2 大尺度传播模型 (4)2.3.3 小尺度传播模型 (4)2.4 移动无线信道的衰落 (5)2.5 瑞利衰落信道模型的实现 (5)第三章确定性信道过程的理论导论 (8)3.1 确定性信道建模的原理 (8)3.1.1成形波器法 (8)3.2.2正弦波叠加法 (9)3.2 确定性过程的基本性质 (11)第四章确定性过程模型参数的计算方法 (12)4.1 离散多普勒频率和多普勒系数的计算方法 (12)4.2 多普勒相位的计算方法 (15)4.3 确定性瑞利过程的衰落时间间隔 (16)第五章JAKES功率谱密度与自相关函数的性能分析 (18)第六章结束语 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)前言现代移动通信的发展涉及通信信号与信道、分集接收机与最佳接收机、信源编码与信道编码、数字调制与解调等多方面技术，而无线信道及信道建模构成了移动通信传输技术的理论基础。
开题报告通信工程瑞利衰落信道的matlab仿真一、课题研究意义及现状随着科学技术的不断提高,无线通信系统不断更新还代,无线通信走入各家各户，它带来的便利深入人心。
无线移动通信自诞生以来，其发展速度令人惊叹。
经历第二代和第三代移动通信的快速发展，下一代即后三代(Beyond 3G)或第四代移动通信系统(4G)的研究工作已经开始展开。
移动信道的研究与应用为移动通信开辟更为广阔的前景,认识移动信道本身的特性是解决移动通信中关键技术的前提.瑞利衰落信道是一种无线电信号传播环境的统计模型。
这种模型假设信号通过无线信道之后，其信号幅度是随机的，即“衰落”，并且其包络服从瑞利分布。
在无线通信中，信号通过无线信道后，由于基站周围反光物体或者其它障碍物的阻塞，经过多种路径的反射、折射，导致信号幅度随机化，使信号的干扰增大，给接受信号带来很大不便。
而第四代移动通信技术要普及，就要研发出瑞利衰落信道的解决方法，所以研究瑞利衰落信道具有很大的意义。
在MIMO中，传统的多天线被用来增加分集度从而克服信道衰落。
具有相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接收机端可以获得数据符号多个独立衰落的复制品，从而获得更高的接收可靠性。
要克服瑞利衰落信道带来的不便，就要先研究它的特性。
当在实际电子通信系统中进行试验研究比较困难或更本无法实现时，仿真技术就成为必然选择。
我的研究课题就是利用Matlab仿真对瑞利衰落信道进行模拟仿真，对产生的各种符合瑞利分布的信道系数画出曲线图，并进行分析研究。
二、课题研究的主要内容和预期目标课题研究的主要内容1.先掌握matlab程序设计；2.通过资料了解瑞利衰落信道的原理；3.通过m语言编程建立瑞利衰落信道模型；4.在完善的信道模型基础上进行Matlab仿真；课题的预期目标：1.要求根据瑞利衰落信道模型，能产生符合瑞利分布的信道系数；2.再根据这些信道系数画出相应的曲线图；3.课题的验收成果包括瑞利衰落信道仿真的matlab源程序以及相应的说明书。
