无线信道建模与仿真

摘 要

   移动通信对于个人的生活方式以及社会形态的演变有着深远的影响。无线信道是非常复杂的非线性的时变动态系统，因而对于传播模型的研究是至关重要的。无线移动信道的特性制约着移动通信系统的主要性能。同时，移动通信系统也必须以无线移动信道的特点为依据，进行合理的设计和改进。基于以上原因，无线信道的建模成为了推动移动通信发展的关键技术之一。

本文档中对无线信道进行了建模，分别采用了Suzuki信道模型与Jakes信道模型。Suzuki 信道模型是将小尺度衰落模型和大尺度传播模型结合起来的一个混合模型，即在瑞利信道的基础上，考虑了阴影效应。因此，常用Suzuki模型来仿真平坦衰落信道。Jakes模型产生的信号是广义平稳的，并且能够较好的吻合Clarke模型中的统计特性。但是由于Jakes仿真器产生的信号并不是广义平稳的，也不是各态历经的，因此不能用时间平均代替统计平均。此外，它的统计特性也达不到参考模型的要求，因此在实际仿真时通常引入随机相位来进行改善。

    在综合考虑了各个因素之后，我们运用matlab软件，采用了Suzuki信道模型和改进的Jakes信道模型对无线信道进行仿真模拟。

关键词  无线信道，信道建模，信道仿真

ABSTRACT

...

KEY WORDS  wireless channel，channel modeling，channel simulation

目  录

第一章  绪论 1

  1.1移动通信系统的发展 1

  1.2移动通信系统的基本概念 5

  1.3无线信道研究意义 6

第二章 无线信道衰落与建模 8

  2.1电磁波传播机制 8

    2.1.1反射 8

    2.1.2绕射 8

    2.1.3散射 9

  2.2电磁波衰落 10

    2.2.1自由空间传播 11

    2.2.2阴影衰落 12

  2.3小尺度衰落 13

    2.3.1小尺度衰落的影响因素 13

    2.3.2多径效应 14

    2.3.3时延扩展和相干带宽 15

    2.3.4多普勒扩展和相干时间 16

  2.4无线信道建模 17

    2.4.1基于统计测量的建模方法 18

    2.4.2基于传播预测的建模方法 18

第三章  Suzuki信道模型 20

  3.1高斯功率谱 21

  3.2莱斯过程与瑞利过程 24

  3.3对数正态过程 26

  3.4信道仿真 27

  3.5正弦波叠加法 28

  3.6仿真参数计算 34

第四章  Jakes信道仿真 39

结 论 43

致 谢 44

参考文献 45

附  录 46