matlab编程代做highspeedlogic★无线信道仿真

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1、第三章基于MATLAB的无线信道分布的仿真与分析3.1仿真概要MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言，它集科学计算、自动控制、信号处理、神经网络和图像处理等学科的处理功能于一体，具有极高的编程效率。MATLAB是一个高度集成的系统，MATLAB提供的Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持线性和非线性系统，能够在连续时间域、离散时间域或者两者的混合时间域里进行建模，它同样支持具有多种采样速率的系统。在过去几年里，Simulink已经成为数学和工业应用中对动态系统进行建模时使用得最为广泛的软件包。MATLAB仿真有两种途径：（1）MATLAB可以在SI

2、MULINK窗口上进行面向系统结构方框图的系统仿真；（2）用户可以在MATLAB的COMMAND窗口下，用运行m文件，调用指令和各种用于系统仿真的函数，进行系统仿真。下面介绍在MATLAB上实现几类基本仿真。计算机仿真，概括地说是一个“建模—实验—分析”的过程，即仿真不单纯是对模型的实验，还包括从建模到实验再到分析的全过程。因此进行一次完整的仿真包括以下步骤：·列举并列项目：每一项研究都应从说明问题开始，问题由决策者提供或由熟悉问题的分析者提供。·设置目标及完整的项目计划：目标表示仿真要回答的问题、系统方案的说明。项目计划包括人数、研究费用以及每一阶段工作所需时间。·建立模型和收集数据：模

3、型和实际系统没有必要一一对应，模型只需描述实际系统的本质或者描述系统中所研究部分的本质。因此，最好从简单的模型开始，然后进一步建立更复杂的模型。·编制程序和验证：利用数学公式、逻辑公式和算法等来表示实际系统的内部状态和输入/输出的关系。建模者必须决定是采用通用语言如MATLAB、FORTRAN、C还是专用仿真语言来编制程序。在本教材中，我们选择的是MATLAB和其动态仿真工具Simulink。·确认：确认指确定模型是否精确地代表实际系统。它不是一次完成，而是比较模型和实际系统特性的差异，不断对模型进行校正的迭代过程。·实验设计：确定仿真的方案、初始化周期长度、仿真运行长度以及每次运行的重复

4、次数。·生产性运行和分析：通常用于估计被仿真系统设计的性能量度。利用理论定性分析、经验定性分析或系统历史数据定量分析来检验模型的正确性，利用灵敏度分析等手段来检验模型的稳定性。highspeedlogic3.2常见的无限衰落信道简介与MATLAB仿真分析3.2.1自由空间损耗模型假设无线电波是在完全无阻挡的视距内传播，没有反射、绕射和散射，这种理想的情形叫做自由空间的传播。基本上在这种信道传播模式下，接收机所接收到的讯号强度是和距离的平方成反比，这也是依球面积和能力守恒定律得到的结果，在自由空间传播模型中，最常用的是福利斯自由空间模型，在一定传送和接收端的距离时，此模型提供了接收端的平均接

5、收功率。在接收距离为d的时候，接收讯号的平均功率：其中Pt为传输功率，Gt为传输天线的增益，Gr为接收端天线的增益，L为系统散逸系数，为电磁波波长。天线增益Gt和Gr和有效孔径Ae有关：一般而言，天线是没有放大讯号的功能的，也就是增益为0dB。但是有些天线可以朝特定方向传送或接收讯号，这种天线我们成为方向性天线。此外不同的天线设计与天线实体形状的大小，也会影响到讯号的强度。本课题，我们值考虑自由控件模型的损耗，我们假设收发天线之间的距离为d，发射频率为f，自由空间的损耗可由以下公式计算：(dB)其中，d的单位为km；f的单位为MHz。其仿真结果如下所示：highspeedlogic图3-1

6、自由空间损耗模型自由空间的传播是电波传播最基本也是最简单的一种理想情况，因此其损耗模型的仿真也十分的简单，随着距离的增加，损耗的DB值也增加。3.2.2Okumura-Hata模型Okumura-Hata模型，当频率范围在150Mhz至1500Mhz的范围内的时候，其表达式：其中fc为载波频率（150Mhz至1500Mhz）；为一个修正系数，此修正系数的大小和基地台的覆盖区域相关，也是手机有效天线的高度的表达式。一般在中小城市中，可以表示为：对于大城市，当载波频率小于300Mhz，则为：当载波频率大于300Mhz，则为：highspeedlogic如果要得到郊区的路径散逸公式，Okumur

7、a-Hata模型必须修改为：而在农村，则为：Okumura-Hata模型非常适用与广大覆盖面积的行动通信系统，但不适用个人通信系统，因为个人通信系统所覆盖的范围通常只有1公里，所以当为个人的时候，公式必须修改为：上式适用的范围为1500MHz至2000MHz，而CM的定义如下所示：进一步，我们可以得到Okumura-Hata模型的路径损耗的经验公式：其中：(MHz)：工作频率；(m)：基站天线有效高度，定义为基站天线实际