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1、实验四QPSK调制信号经瑞利衰落信道性能一、实验目的学会用MATLAB实现QPSK调制信号在瑞利衰落信道下系统性能仿真分析。二、实验原理在陆地移动通信中，移动台往往受到各种障碍物和其他移动体的影响，以致到达移动台的信号是来自不同传播路径的信号之和。而描述这样一种信道的常用信道模型便是瑞利衰落信道。瑞利衰落信道（Rayleighfadingchannel）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，表现为“衰落”特性，并且多径衰落的信号包络服从瑞利分布。由此，这种多径衰落也称为瑞利衰落。这一信道模型
2、能够描述由电离层和对流层反射的短波信道，以及建筑物密集的城市环境。瑞利衰落只适用于从发射机到接收机不存在直射信号的情况，否则应使用莱斯衰落信道作为信道模型。假设经反射（或散射）到达接收天线的信号为N个幅值和相位均随机的且统计独立的信号之和。信号振幅为r,相位为,则其包络概率密度函数为(r0)相位概率密度函数为：，（）三、上机实验容1．验证实验原理中所述的相关程序，CLARK（ex2.m）,Jakes(Rayleigh.m)信道模型。2．验证QPSK调制信号经根升余弦滚降成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能，实现参考程序ex11m
3、ain.m，ex11.mdl。四、方案设计及步骤1、验证CLARK（ex2.m）信道模型2、验证Jakes(Rayleigh.m)信道模型3、QPSK调制信号经矩形脉冲成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能的验证。4、QPSK调制信号经根升余弦滚降脉冲成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能的验证。步骤与3基本相同，需要修改的程序如下：1、把msg_tx=rectpulse(msg_tx,nSamp);改成msg_tx=rcosflt(msg_tx,fd,fs,'sqrt',0.5,nSamp/2);%换成了根升余弦2、
4、在QPSK解调msg_gr_demod=pskdemod(msg_rx_down,M);前加上msg_rx_down=msg_rx_down(nSamp+1:1:length(msg_rx_down));%去掉延时保持同步msg_rx_down1=msg_rx_down1(nSamp+1:1:length(msg_rx_down1));其他不变五、结果分析1、CLARK模型的验证（2）Jakes模型的验证实验分析：以上程序产生的信道功率为1.3、QPSK调制信号经矩形脉冲成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能的验证。实验分析：从上
5、图可以看出，随着SNR的增加，QPSK的BER和SER都降低，并且BER要小于相应的SER，这是与实际情况相符合的，说明仿真结果正确。4、QPSK调制信号经根升余弦滚降脉冲成形滤波之后在瑞利衰落信道下系统误比特和误符号性能的验证。四、程序%ex2%FastfadingwithvelocityN=10;%numberofscatterersa=0.001*randn(N,1);%creatGaussianamplitudecoefficientsa=a/sum(a.^2);th=rand(N,1)*2*pi;%createuniformphas
6、eanglesph=rand(N,1)*2*pi;%createuniformphaseanglesfd=149;%Doppler%fd=370;%Dopplertmax=10/fd;omega=2*pi*fd;%Maximumtimet=[0:1000]*tmax/1000;%generatetimelineX=[zeros(1,length(t))];Y=[zeros(1,length(t))];forn=1:N%generatethesumsforXandYX=X+a(n)*cos(omega*cos(th(n))*t+ph(n));Y
7、=Y+a(n)*sin(omega*cos(th(n))*t+ph(n));end;r=sqrt(X.^2+Y.^2);%calculatetheRayleighenveloprdb=20*log10(r);%CalculatetheenvelopeindBfigure;plot(t*1000,rdb,'k');xlabel('time/ms');ylabel('envelope');%axis([065-3010]);function[h]=rayleigh(fd,t)%该程序利用改进的jakes模型来产生单径的平坦型瑞利衰落信道%Yaho
8、ngR.ZhengandChengshanXiao"ImprovedModelsfor%theGenerationofMultipleUncorrelatedRay
