移动通信实验报告11790

由天下分享时间：2024/6/19 3:24:38 加入收藏我要投稿点赞

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实验四移动通信信道建模

一、实验目的

1.熟悉信道衰落对移动通信系统性能的影响； 2.掌握移动多径信道特性及信道模型；

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v1.0 可编辑可修改 3.掌握不同信道衰落条件下对传输信号误码率的影响；

二、实验内容

1.结合理论课讲解基于Matlab建立不同信道模型：高斯信道、Rayleigh信道，Recian信道及多径衰落信道模型；

2.给出QAM/GMSK（QPSK）调制方式下在上述信道模型下的误码率性能分析，分析比较两种调制方式的优缺点；

3.分析信道参数、信噪比对误码率性能的影响； 4.用简要的文字描述实验感受。

三、实验原理及过程

1.高斯信道模型

高斯信道常指加权高斯白噪声（AWGN）信道。这种噪声假设为在整个信道带宽下功率谱密度（PDF）为常数，并且振幅符合高斯概率分布。用于描述恒参信道，例如卫星通信，光纤信道，同轴电缆等等

2.瑞利分布模型

在移动无线信道中，瑞利模型是常见的用于描述平坦衰落信号或独立多径分量接收包络统计时变特性的一种经典模型。瑞利分布的概率密度函数（pdf）为：

其中，

[]是包络检波之前的接收信号包络的时间平均功率。R的相位

θ 服从 0 到 2π 之间的均匀分布，即:

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则接收信号包络不超过某特定值 R的累计概率分布函数（CDF）为:

3、Ricean模型

当接收端存在一个主要的静态（非衰落）信号时，如 LOS 分量（在郊区和农村等开阔区域中，接收端经常会接收到的）等，此时接收端接收的信号的包络就服从莱斯分布。在这种情况下，从不同角度随机到达的多径分量迭加在静态的主要信号上，即包络检波器的输出端就会在随机的多径分量上迭加一个直流分量。当主要信号分量减弱后，莱斯分布就转变为瑞利分布。莱斯分布的概率密度函数为：

其中 C 是指主要信号分量的幅度峰值，()是 0 阶第一类修正贝赛尔函数。为了更好的分析莱斯分布，定义主信号的功率与多径分量方差之比为莱斯因子K，则 K 的表达式可以写为 :

莱斯分布完全由莱斯因子K决定。图3-2所示为莱斯模型的概率密度函数曲线图。

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4.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的信号幅度、延迟。因此，接收信号可表示为：

式中，n对应第n条路径；g(t)为信号包络；

为

号，记为Z(t)。

为第n条路径在t时刻的延迟；

载波角频率，表示接收信号的等效基带信

四、实验结果及分析