实验2多径衰落信道

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1、YUNNANNORMALUNIVERSITY本科学生实验报告学号114090389姓名简安文学院物电学院专业、班级11电子实验课程名称现代通信原理实验教师及职称金争开课学期2013至2014学年下学期填报时间2014年05月18口云南师范大学教务处编印实验序号实验二实验名称多径衰落信道实验实验时间2014-05-17实验室同析楼三栋111一.实验目的1.1认识Matlab/Simulink的基本功能。1.2理解无线多径衰落信道的特征及其产生机理。1.3观察恒定包络信号通过多径衰落信道后的信号幅值，加深对多径衰落信道的认识和理解。二.实验内容2.1在本仿真模型屮改变信宿的

2、移动速度、载波频率来观察仿真结果的变化。2.2将输入信号改为随机二进制数据码元序列，观察信道的输出信号。2.3在本仿真模型棊础上，添加一个直达波来仿真莱斯多径衰落信道，观察信道的输出信号。三.实验设备及材料3.1WindowsXP/Windows73.2MatlabR2011b四.实验原理4.1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，接收信号可表示为小)=2X⑺外-么⑺)=Re、lLwJ(1)式中，n对应第n条路径；g(t)为信号rn(t)包络;为第n条路径在t时

3、刻的延迟;•为［乂吵-夂…冲-以，))载波角频率，表示接收信号的等效基带n信号，记为Z(t),试验中对该信号进行仿真。4.2简化模型下面对式(1)的模型进行简化，并对该简化模型进行仿真。实验A的仅仅是观察多路径衰落对信号幅度的影响，而与具体信号无关，所以可以假设发送的是等幅载波信号，即g(t)=l，则Z(t)简化为力⑷在一个较短时间内基本不发生变化，可假设其为常数，即下而讨论7»。假设7^)的变化主要由信宿的移动引起，那么在&时刻附近，对可做如下近似：L(’)=(’。)+VCOS氏｛t-t^lc⑶式中，V为&时刻信宿的移动速度；A为第n条路径信号时刻信宿的入射角；c为光

4、速；vcos氏为第n条路径长度随时间变化的斜率；为路径n的时间延迟相对于&时刻的变化，那么=(/0)+vcos^(z-，0)/d=(2

5、.实验方案设计本实验的仿真模型文件名是multipath_fading.mdl,打开该文件可以看到如图1所示的仿真模型结构。整个仿真系统可以分为三个主要的部分：第一部分在图1的左部，主要完成最大多普勒频移的计算、时间t的计算和产生输入信号;第二部分是传输路径的计算，仿真了总共40条独立传输路径；第三部分将40条传输路径的信号进行累加，并统计总的信号幅值和作图。图1仿真模型结构图五.实验步骤5.1打开matlab应用软件，如图2所示。5.2在图2中右边的命令窗(CommandWindow)的光标处输入:simulink,回车。图2Matlab界面5.3在图2中，选择：Fi

6、le〉New〉Model新建文件，保存在matlab工作目录下，并取名为multipathfading,mdl。5.4在Find命令行处输入：Ramp,就在窗口的右边找到了该仿真模块图标。用鼠标右键选择该模块，将其添加到创建的multipathJading窗口中。5.5用相同的方法创建零阶保持模块(Zero-OrderHold)、数字函数模块(MathFunction)、子系统模块(Subsystem)、直方图(Histogram)和矢量示波器(VectorScope)等，观察每个设备的连接点，用鼠标左键把设备连接起来,如图1所示。5.6进行参数设置1)最大多普勒频移的

7、计算、时间t的计算、输入信号(如图3、图4所示)该部分实现了最大多普勒频移的计算：0)，风加。其中载波频率fc=900MHz,光速c=3xlOxm"，信宿的移动速度v取33.33m"(相当于120^m//7)。而仿真计算中用到的时间t是通过一个零阶采样保持器对一个斜率ComputeMaximumDopplerFrequencyShiftfrequencyofcarrier900MHzvelocityoflightConstsnt4(2*pi)为1的斜坡函数进行采样，可按照后续模块需要的采样速率得到吋间t。根据实验原理的简化假设，输入信号固