无线信道建模与仿真毕业设计论文

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《2024年无线通信系统的信道建模与仿真研究》范文

《2024年无线通信系统的信道建模与仿真研究》范文

《无线通信系统的信道建模与仿真研究》篇一一、引言随着科技的不断发展,无线通信系统在人们的生活和工作中发挥着越来越重要的作用。

而信道作为无线通信系统中的重要组成部分,其建模与仿真研究对于提高系统的性能和可靠性具有重要意义。

本文旨在探讨无线通信系统的信道建模与仿真研究,以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、无线通信系统信道建模无线通信系统的信道建模是信道仿真研究的基础。

根据无线信道的特性,我们可以将其分为多种类型,如多径信道、时变信道等。

其中,多径信道是最常见的一种,其特点是由于无线电波的反射、散射和折射等作用,导致信号在传输过程中产生多条路径。

在信道建模过程中,我们需要考虑多种因素,如信号的传播环境、多径效应、衰落等。

针对这些因素,我们可以采用不同的建模方法,如基于统计的建模方法和基于物理过程的建模方法等。

这些方法可以有效地模拟无线信道的特性,为后续的仿真研究提供可靠的模型基础。

三、信道仿真方法信道仿真方法主要包括离散时间仿真和连续时间仿真两种。

离散时间仿真适用于对信道进行快速评估和算法验证,而连续时间仿真则能更准确地模拟信道的实际传输过程。

在仿真过程中,我们需要根据具体的信道模型和仿真需求选择合适的仿真方法。

此外,为了更真实地模拟无线信道的特性,我们还可以采用基于实际测量数据的信道模型。

这些模型能够更准确地反映无线信道的实际传输情况,有助于提高仿真结果的准确性和可靠性。

四、仿真研究应用无线通信系统的信道建模与仿真研究在多个方面具有重要的应用价值。

首先,它可以用于评估不同无线通信系统的性能和可靠性,为系统设计和优化提供依据。

其次,它还可以用于研究新的无线通信技术和算法的性能表现,为相关研究提供参考。

此外,信道建模与仿真研究还可以用于预测无线通信系统的未来发展趋势和市场需求,为企业的战略规划和产品开发提供支持。

五、结论无线通信系统的信道建模与仿真研究是提高系统性能和可靠性的重要手段。

通过建立准确的信道模型和采用合适的仿真方法,我们可以更真实地模拟无线信道的传输过程,为相关领域的研究和应用提供可靠的依据。

智能交通车联网中的无线信道建模与仿真

智能交通车联网中的无线信道建模与仿真

智能交通车联网中的无线信道建模与仿真智能交通车网络中的无线信道建模与仿真随着智能化科技的不断发展,智能交通车网络的应用也越来越广泛,其中,通信系统作为智能交通车网络的重要组成部分,无线信道建模就成为了智能交通车网络的关键技术。

无线信道建模可以为智能交通车网络中的传输数据提供更加稳定的保障,从而实现车辆之间的通信。

无线信道建模是指通过统计建模的方式,对无线信道的特性进行分析,进而寻求解决方法的过程。

在智能交通车网络中,无线信道建模常常使用统计方法进行分析,还会依托大量的仿真试验,通过模拟车辆之间的交互情况,来检测无线信道潜在的问题。

下面,我们将介绍无线信道建模的原理、优势、建模技巧和仿真,为智能交通车网络中的无线通信系统提供可靠的信道保障。

无线信道建模的原理和优势无线信道建模的核心原理是基于在现实世界中测量无线信息进行建模,建立无线传输信号之间的空间关联关系,设置合适的参数模型,通过无线信道衰减模型,衡量信道中的传输能力和信噪比值等参数,从而判断网络中通讯的不确定性,并改进网络性能以提高其可靠性和功率效率。

无线信道建模的优势在于可以实时监测和计算无线信道的有效传输和接收效率,并在实际应用中及时优化网络性能以适应各种环境和场景的需求,可以提高网络通讯的质量。

同时,该技术可以更好地实现多模式元素的选择和排列,从而更好地确定最佳系统参数和配置选择,以适应复杂和不稳定的无线网络环境。

无线信道建模技巧在无线信道建模方面,可以使用建模技巧来分析无线信道中的各种影响因素和特性,从而更好地建立信道模型。

在此方面,建模技巧通常采用众多统计方法来分析信道的噪声、时变性、多路径效应等影响因素1. 统计共性法:假设信号在任何一段时间都是与自然环境中的不确定性因素相互作用而形成的,利用统计共性方法进行预测和建模,以适应随时间无穷大的无限数据量的输出。

2. 刚体跳跃法:信号在尺度之间来回上下跳跃,利用刚体跳跃方法来重建信道的空间特性模型。

无线网络的信道建模与仿真

无线网络的信道建模与仿真

无线网络的信道建模与仿真随着无线网络技术的不断发展,越来越多的人们开始依赖无线网络来进行各种活动,比如上网、在线游戏、移动支付等等。

然而,在无线网络中,信道建模是一个非常重要的问题,因为它会直接影响到无线网络的性能。

因此,在无线通信中,进行信道建模和仿真是非常必要的。

接下来,本文将对无线网络的信道建模和仿真进行简要介绍。

一、信道建模信道建模是通过建立数学模型来描述无线信道的传输特性。

由于无线信道存在很多不同的影响因素,如多径效应、衰减、噪声、多普勒效应等,因此建立一个完整的信道模型是非常复杂的任务。

在一般情况下,我们可以将无线信道分为两大类:确定性和随机性信道。

1、确定性信道模型确定性信道是指那些可以用简单的数学公式或几何模型来描述其传输特性的信道。

在这种情况下,我们可以通过一些传输参数来确定整个信道系统,因此确定性信道模型是非常理想的。

例如,在室内环境中,我们通常使用射线跟踪技术来建立信道模型。

这种技术会将射线从信号源发出,并依次经过墙壁、障碍物等,最后到达接收端。

通过计算射线的路径和传输时延,我们可以获得信号的传输特性,从而建立信道模型。

2、随机性信道模型随机性信道是指那些在传输过程中存在波动和变化的信道,这种信道很难用确定性模型来描述。

在这种情况下,我们需要使用随机过程来进行建模。

通过将无线信道视为随机事件的产生过程,并使用随机变量和随机分布来表征其状态,我们可以建立出一个具有随机性的信道模型。

在现实应用中,例如移动通信系统中,随机性信道模型通常用于模拟移动终端在不同地点、不同速度下的传输特性。

二、信道仿真信道仿真是指利用计算机模拟无线信号传输的过程。

通过在计算机中实现信道模型,并对系统进行仿真分析,我们可以评估无线通信系统的性能和可靠性。

对于无线网络的研究工作者来说,信道仿真是非常必要的工作,因为它可以帮助我们设计和优化无线通信系统的参数,并为我们提供实验数据以验证理论分析的有效性。

在信道仿真的过程中,我们需要选取适当的仿真工具和软件。

《2024年无线通信系统的信道建模与仿真研究》范文

《2024年无线通信系统的信道建模与仿真研究》范文

《无线通信系统的信道建模与仿真研究》篇一一、引言无线通信系统是现代信息社会的重要基础设施,它支持着日益增长的数据传输需求。

为了更好地理解无线通信系统的性能和优化其设计,对信道建模与仿真研究显得尤为重要。

本文将深入探讨无线通信系统的信道建模及仿真研究,以期为无线通信技术的发展提供一定的理论依据和实践指导。

二、无线通信系统信道建模1. 信道类型与特性无线通信系统的信道可以划分为多种类型,如视距信道、非视距信道、多径信道等。

这些信道具有不同的传播特性和影响通信质量的因素。

为了准确描述信道的传播特性,需要建立相应的信道模型。

2. 信道建模方法(1)统计性信道模型:基于实测数据的统计性信道模型,能够反映信道的统计特性,如多径效应、衰落等。

(2)确定性信道模型:根据电磁波传播理论,建立信道的物理模型,能够更准确地描述信道的传播特性。

三、无线通信系统仿真研究1. 仿真软件与工具为了进行无线通信系统的仿真研究,需要使用专业的仿真软件和工具。

这些软件和工具能够模拟无线通信系统的各种环境和条件,以便对信道模型进行验证和优化。

2. 仿真流程(1)根据信道模型设定仿真参数;(2)建立仿真环境,包括传播环境、干扰因素等;(3)进行仿真实验,记录数据;(4)分析仿真结果,优化信道模型。

四、信道建模与仿真的应用1. 信号处理与优化通过信道建模与仿真,可以更好地理解信号在信道中的传播过程,从而对信号进行处理和优化,提高通信质量。

2. 系统设计与优化信道建模与仿真能够帮助设计人员更好地理解无线通信系统的性能和限制,从而进行系统设计和优化。

同时,仿真结果还可以为实际系统的部署和运维提供参考。

五、研究展望随着无线通信技术的不断发展,信道建模与仿真研究将面临更多的挑战和机遇。

未来研究方向包括:1. 更加精确的信道模型:随着电磁波传播理论的不断完善,需要建立更加精确的信道模型,以更好地描述信道的传播特性。

2. 人工智能与机器学习在信道建模与仿真中的应用:利用人工智能和机器学习技术,可以提高信道建模与仿真的效率和准确性,为无线通信系统的设计和优化提供更有力的支持。

《2024年无线通信系统的信道建模与仿真研究》范文

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《无线通信系统的信道建模与仿真研究》篇一一、引言随着科技的进步与社会的快速发展,无线通信系统已广泛应用于我们日常生活的各个方面。

由于无线信道复杂多变,因此对其信道建模与仿真研究变得尤为重要。

本文将就无线通信系统的信道建模与仿真研究展开探讨,以进一步增强无线通信系统的性能与稳定性。

二、无线通信系统信道建模1. 信道类型与特性无线通信系统的信道主要分为视距信道和非视距信道。

视距信道主要指通信双方之间存在直接路径的信道,而非视距信道则指通信双方之间存在障碍物或反射、衍射等现象的信道。

信道的特性主要包括衰落、多径效应、噪声干扰等。

2. 信道建模方法针对无线信道的特性,常用的信道建模方法包括统计性建模和确定性建模。

统计性建模主要是通过收集实际信道数据,分析其统计特性,如路径损耗、多径时延等。

确定性建模则是根据实际环境,建立物理信道的数学模型,如射线追踪法、几何绕射法等。

三、无线通信系统仿真研究1. 仿真软件与平台为了更好地研究无线通信系统的信道特性,需要借助仿真软件与平台。

目前常用的仿真软件包括MATLAB、Simulinks等,这些软件具有强大的数学计算与图形化展示功能,可以方便地建立无线通信系统的仿真模型。

2. 仿真流程与步骤仿真流程主要包括确定仿真目标、建立仿真模型、设置仿真参数、运行仿真以及分析仿真结果等步骤。

在建立仿真模型时,需要根据实际信道特性选择合适的建模方法,并设置合理的仿真参数。

在运行仿真后,需要对仿真结果进行详细分析,以得出有价值的结论。

四、仿真结果与分析通过对无线通信系统的信道进行建模与仿真,我们可以得到一系列的仿真结果。

首先,通过统计性建模可以得到信道的衰落特性、多径效应等参数;其次,通过确定性建模可以得到物理信道的传播特性;最后,通过仿真平台可以直观地展示出无线通信系统的性能与稳定性。

对仿真结果进行分析,我们可以得出以下结论:1. 不同信道类型对无线通信系统的性能与稳定性具有显著影响,需要根据实际环境选择合适的信道类型;2. 统计性建模与确定性建模各有优缺点,需要根据具体需求选择合适的建模方法;3. 通过仿真研究可以更好地了解无线通信系统的性能与稳定性,为实际系统的设计与优化提供有力支持。

MIMO无线信道建模分析与仿真实现

MIMO无线信道建模分析与仿真实现

MIMO无线信道建模分析与仿真实现MIMO无线信道建模分析与仿真实现摘要:近年来,随着无线通信技术的迅猛发展,MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术逐渐成为无线通信领域的热门研究方向之一。

本文通过对MIMO无线信道的建模分析与仿真实现进行研究,探讨了MIMO技术的基本原理、信道模型和系统性能评价等关键问题,为今后在MIMO技术研究领域的进一步深入工作提供了重要的参考。

一、引言随着电子设备的普及和无线通信需求的增加,无线通信技术的研究与应用也日益重要。

MIMO技术作为一种提高无线通信系统传输速率和可靠性的重要技术手段,受到了广泛的关注。

MIMO技术的基本原理是利用多个天线来传输和接收信号,并通过合理的处理和信号分配方式来提高系统的性能。

本文主要通过建模分析和仿真实现来探讨MIMO无线信道的基本特点和系统性能。

二、技术概述1. MIMO技术的原理MIMO技术利用多个发射天线和接收天线,通过多个独立的信道传输数据,从而提高了系统的传输速率和可靠性。

MIMO技术主要包括空时编码和空分复用两种方式。

2. MIMO信道建模MIMO信道建模是对信号在无线信道中传输过程进行描述的数学模型。

常用的MIMO信道模型有瑞利信道模型、高斯信道模型和纯频率选择性信道模型等。

本文主要以瑞利信道模型为例进行分析和仿真。

三、MIMO无线信道的建模分析1. 瑞利信道模型介绍瑞利信道模型是一种广义的无线信道模型,能够较好地描述实际无线信道中的多径效应。

瑞利信道模型的特点是具有时变性、时延离散性和频谱选择性。

2. 瑞利信道模型的数学描述瑞利信道模型可以通过复信道增益矩阵和复高斯白噪声进行描述。

复信道增益矩阵是一个矩阵,每个元素代表了信号在不同天线之间的传输增益;复高斯白噪声模拟了信道中的噪声干扰。

3. MIMO信道容量分析MIMO信道容量是衡量MIMO系统传输速率的重要指标。

通过对瑞利信道模型进行分析,可以得到MIMO信道的容量公式,并测量系统的信道容量。

无线局域网室内无线信道模型分析及仿真毕业设计论文

无线局域网室内无线信道模型分析及仿真毕业设计论文

毕业设计(论文)题目无线局域网室内无线信道模型分析及仿真毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

1作者签名:日期:2学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日3摘要在移动通信技术高速发展的今天,无线局域网也迅猛发展,成为当今移动通信的一个热点,越来越受到人们的关注。

要实现高质量的无线局域网,保证传输质量,首先要解决的是无线信道问题。

面向5G通信的无线信道建模与仿真研究

面向5G通信的无线信道建模与仿真研究

面向5G通信的无线信道建模与仿真研究近年来,随着5G通信技术的迅猛发展,无线信道建模与仿真研究成为了一个备受关注的热点领域。

在面向5G通信的无线信道建模与仿真研究中,我们需要对无线信道的特性进行准确建模,并通过仿真来评估和优化无线通信系统的性能。

首先,无线信道建模是研究5G通信系统关键技术的基础之一。

通过对无线信道进行建模,我们可以深入了解信道的特性和影响因素,为后续的系统设计和优化提供必要的参考。

在无线信道建模过程中,我们需要考虑多径效应、多天线系统、瞬时信道特性等因素,以准确描述无线信道的时变特性和频率选择特性。

其次,在无线信道建模的基础上,我们可以利用仿真技术来验证和评估无线通信系统的性能。

通过仿真可以模拟具体的通信场景,并根据设定的参数进行性能分析。

在面向5G通信的无线信道建模与仿真研究中,我们可以通过仿真来评估不同的接入技术、调制方式、调度算法等对系统性能的影响,以及选择最佳的系统参数配置来提高系统的吞吐量、降低延迟和提高系统的可靠性。

另外,面向5G通信的无线信道建模与仿真研究还需要考虑大规模天线阵列(Massive MIMO)等新兴技术的应用。

大规模天线阵列技术是5G通信系统的重要特征,可以显著提高系统的容量和信号的覆盖范围。

在仿真研究中,我们可以通过模拟大规模天线阵列和用户之间的信道特性,评估该技术对系统性能的提升效果,并优化系统参数来进一步提高性能。

此外,面向无线信道建模与仿真的研究中还需要考虑不同通信场景下的信道特性差异。

例如,在不同地理环境中的无线信道模型往往存在差异,需要针对性地建模和仿真。

研究人员可以通过模拟城市、室内和户外等不同场景下的无线信道特性,为不同应用场景下的通信系统设计和性能优化提供可靠的仿真结果。

总结起来,面向5G通信的无线信道建模与仿真研究是一个重要而复杂的领域。

通过准确建模无线信道的特性,并利用仿真技术进行性能评估和优化,可以为5G通信系统的设计和部署提供有力的决策支持。

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毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。

有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。

学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。

保密的论文(设计)在解密后适用本规定。

作者签名:指导教师签名:日期:日期:摘要移动通信最近几年得到了突飞猛进的发展,人们对无线信道的研究也成了当前通信行业的主题,特别是对无线信道的建模与仿真也受到了许多学者的关注,在这个领域的研究也取得了很大成果。

无线信道模型分为自由空间模型、无线视距模型和经验模型,本文首先研究了无线信道模型的特点,建立了无线信道的的模型,对自由空间模型和经验模型Okumura-Hata 模型、COST-231 Hata模型以及COST231-WI模型进行了比较,并将其用Matlab软件仿真,对仿真结果进行了分析。

关键字:无线信道、Hata模型、COST231-WI模型AbstractMobile communication several years obtained the development recently which progresses by leaps and bounds, The people have also become the current correspondence profession subject to the wireless channel research. Specially has also received many scholars' attention to the wireless channel modeling and simulation, Has also yielded the very big result in this domain research. Wireless channel model is divided into free space model, the wireless line of sight and empirical model, this paper studied the characteristics of wireless channel model is established radio channel model, on the free space model and empirical model Okumura-Hata model, COST-231 Hata model and COST231-WI model were compared, using Matlab software to simulate, the simulation results are analyzed.Keywords: Wireless channel, Hata model, COST231-WI model目录第一章绪论 (5)1.1 无线通信的发展和建模仿真的发展状况 (5)1.1.1 无线通信的发展 (5)1.1.2 信道建模仿真技术的发展概况 (5)1.2 本文研究的内容 (6)第二章无线信道的概念和无线信道的模型 (7)2.1 无线信道的概念 (7)2.1.1 无线信道的定义 (7)2.1.2 无线信道的特点 (7)2.2 无线信道的模型 (16)2.2.1 自由空间传播模型 (16)2.2.2 无线视距传播模型 (18)2.2.3 无线信道经验模型 (20)第三章无线信道建模仿真及结果分析 (31)3.1 Matlab软件介绍 (31)3.2 路径损耗模型仿真及结果分析 (31)3.2.1 自由空间模型仿真及结果分析 (31)3.3 经验模型仿真及结果分析 (33)3.3.1 Okumura-Hata模型仿真及结果分析 (33)3.3.3 COST-231 Hata模型仿真及结果分析 (35)3.3.5 COST231-WI模型仿真及结果分析 (37)结论 (40)参考文献 (42)附录 (43)中英文翻译 (43)Matlab程序 (50)致谢 (55)第一章 绪论1.1 无线通信的发展和建模仿真的发展状况1.1.1 无线通信的发展无线通信的开端可以追溯到公元1901年,当年的12月12日,意大利科学家列莫·马可尼实现了人类历史上首次无线电通信。

基于发明无线电报及其对无线通信的发展所作出的贡献,1909年35岁的马可尼荣获了诺贝尔物理学奖,,而我们通常认为的现代数字通信的开端是以1924年奈奎斯特(Nyquist)的工作为标志的。

当时,他研究并解决了在信道带宽给定的前提下,系统可实现的无码间干扰传输最高速率的问题。

1948年,香农(C.E.Shannon)在前人研究成果的基础上发表了那篇划时代的论文—(A Mathematical Theory of Communication)。

该文建立了信息传输的数学基础,同时提出了通信系统无差错传输的极限信息速率。

该文中的一个著名公式为: )1log(WNo p W C += s bit / (1-1)其中,C 是信道容量,P 是发射信号的平均功率,W 是信道的带宽,0N 是白噪声的单边功率谱密度。

二十世纪六、七十年代美国贝尔实验室提出了蜂窝网的概念。

二十世纪七十年代适于无线通信的高可靠、小型化的晶体射频硬件也发明了。

这两者,一个是理论,一个是硬件,极大地推动了无线通信的发展。

从此,无线通信进入了蓬勃发展的时期。

十几年间,移动用户的迅猛增长,既极大推动了无线通信的蓬勃发展,又证明着无线通信对社会生产力发展和人们生活水平提高的巨大推动作用。

在当前的无线宽带通信领域中,MIMO 和OFDM ,这两项技术特别引人注目.MIMO 是英文Multiple-Input Multiple-Output 的简称,也就是多输入多输出,它被认为是“现代通信中最重要的技术突破之一”。

“任何人在任何地点、任何时候同任何其他人进行任何类型的通信”是人类通信的最高目标,这一宏伟而美好的理想正吸引着全世界的通信人为之不懈奋斗。

1.1.2 信道建模仿真技术的发展概况移动通信系统的性能主要受到无线信道特性的制约。

发射机与接收机之间的传播路径一般分布有复杂的地形地物,其信道往往是非固定的和不可预见的。

具有复杂时变的电波传播特性,因而造成了信道分析和传播预测的困难。

随着通信系统的日趋复杂化,无线信道的建模和仿真对于现代数字移动通信系统的研发具有越来越重要的意义。

随着移动通信用户的增多,划分给移动通信的频带却没有改变,为了更有效地利用频带以支持更多的用户,移动通信中蜂窝的覆盖半径越来越小,经历了由大区制到宏小区、微小区以及微微小区的演变。

未来的个人通信系统,基站天线差不多是街灯的高度,传播距离在1km 以内。

按照蜂窝覆盖半径的大小,现代无线移动通信大致可分为宏小区、微小区和微微小区等几种频率复用方式。

目前,大区制、宏小区和微小区己有公认的具有普遍意义的信道模型。

对大区制和宏小区(R ≈20km)内的电波传播,常根据统计结果得出预测的经验公式,再根据实测进行修正。

国际公认的大区制和宏小区模型是0kumura-Hata模型,它是一组基于测试数据的统计图表拟合的、具有计算不同区域传播路径损耗中值的经验公式,它以市区路径传播损耗为基准。

在此基础上对其他地区进行修正。

由于它的预测值与实测数据吻合较好,己被广泛应用于大区制和宏蜂窝的无线覆盖设计中,目前这方面的工作主要集中为无线信道建模与仿真技术的必然发展趋势。

1.2 本文研究的内容随着无线通信技术的发展,无线通信已与我们的日常生活密不可分,它渗透到我们生活的各个部分,对无线信道的研究也就成了当前通信方面研究的主要内容,无线信道衰落的仿真也就成了研究的主要课题。

本文主要研究的是无线信道建模和仿真,第一章概论介绍了无线通信的发展历史及本文的研究内容,第二章阐述了无线信道的基本概念和无线信道的模型,第三章主要是对无线信道建模仿真和仿真结果的分析,然后就是对本次研究内容的总结。

第二章 无线信道的概念和无线信道的模型2.1 无线信道的概念2.1.1 无线信道的定义无线信道指无线通信中发射天线到接收天线之间的电波通路。

对于无线电波而言,从发送端到接收端并没有一个有形的连接,电波的传播路径也有可能不只一条(多径传播、反射等)。

为了形象地描述发送端与接收端之间的工作,我们想象两者之间有一个看不见的道路衔接,把这条衔接通路称为信道。

信道有一定的频带宽度,正如公路有一定的宽度一样。

无线通信系统的性能主要受到移动无线信道的制约。

无线信道不像有线信道那样固定并可预见,而是具有很大的随机性,通常难于分析。

甚至移动台的速度都会对信号电平的衰落产生影响。

无线信道的建模历来是移动无线系统设计中的一个关键问题,也是一个难点。

2.1.2 无线信道的特点(1)传播路径与信号衰落在VHF 、 UHF 移动信道中, 电波传播方式除了直射波和地面反射波之外, 还需要考虑传播路径中各种障碍物所引起的散射波。

图2-1移动信道的传播路径直射波的传播距离为d, 地面反射波的传播距离为1d , 散射波的传播距离为2d 。

移动台接收信号的场强由上述三种电波的矢量合成。

为分析简便,假设反射系数R=-1(镜面反射),则合成场强E 为)e e1(212j 22j 10d d E E ∆-∆---=λπλπαα (2-1) 式中,0E 是直射波场强,λ是工作波长,1α和2α分别是地面反射波和散射波相对于直射波的衰减系数, 而d d d -=∆11d d d -=∆22 (2-2)图2-2 典型信号的衰落特性(2)多径效应与瑞利衰落在陆地移动通信中,移动台往往受到各种障碍物和其它移动体的影响,以致到达移动台的信号是来自不同传播路径的信号之和。

图2-3 移动台N 条接收路径信号假设基站发射的信号为)](ex p[)(0000ϕω+=t j a t S (2-3)式中,0ω为载波角频率,0ϕ为载波初相。

经反射(或散射)到达接收天线的第i 个信号为)(t S i ,其振幅为i a , 相移为i ϕ。

假设)(t S i 与移动台运动方向之间的夹角为i θ, 其多普勒频移值为i m i i f f θθλυcos cos == (2-4) 式中,υ为车速,λ为波长,m f 为i θ=0°时的最大多普勒频移, 因此)(t S i 可写成)](exp[)]cos 2(exp[)(00ϕωθυλπϕ++=j t j a t S i i i i (2-5) 假设N 个信号的幅值和到达接收天线的方位角是随机的且满足统计独立, 则接收信号为∑-=Ni i t s t S 1)()( (2-6) 令 i i i t θυλπϕφcos 2+= , ∑∑--==N i N i i i i x a x 11cos φ , ∑∑--==N i Ni i i i y a y 11sin φ则S(t)可写成S(t) = (x+jy)[])(j ex p 00ϕω+ (2-7)由于x 和y 都是独立随机变量之和,因而根据概率的中心极限定理,大量独立随机变量之和的分布趋向正态分布,即有概率密度函数为22222221)(21)(y x y y x x e y p e x p σσπσπσ--== (2-8)式中,x σ、y σ分别为随机变量x 和y 的标准偏差。

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