无线移动信道特性分析(论文)
基于MATLAB的无线信道传播特性分析
基于MATLAB的无线信道传播特性分析陆建东【摘要】无线移动信道是一种典型的时变信道,作为无线传输中相当重要的一部分,得到了国内外业界的广泛关注.所以研究并模拟其传输特性,具有重要的理论意义和实用价值.本文从无线电波的传播特点出发,对移动无线信道特性进行了MATLAB 仿真,对仿真结果进行了对比分析,主要做了以下几个方面的工作:1)简要介绍了无线电通信的发展史及信道建模与仿真的意义;论述了信道对无线信号主要影响,分析了无线通信传播环境,移动无线通信信道仿真的基本模型;2)对移动无线信道特性进行了MATLAB仿真,对仿真结果进行了对比分析,对影响信道特性的主要参数设置进行了分析仿真.【期刊名称】《科技传播》【年(卷),期】2010(000)019【总页数】5页(P193-196,180)【关键词】无线信道;移动通信;衰落;建模仿真【作者】陆建东【作者单位】中铁通信信号集团公司,北京,100071【正文语种】中文【中图分类】TN9110 引言无线信道在传播中由于电磁波受到反射、绕射、散射甚或地表的吸收、移动终端的移动速度的影响，要用信道建模仿真进行分析一直以来都是无线通信系统的难点所在。
无线信道衰落主要包括瑞利衰落、莱斯衰落、阴影衰落、多径时延、大尺度损耗衰弱，小尺度损耗衰落等等。
无线信道是移动通信的传输媒介，所有的信息都在这个信道中传输，信道性能的优劣直接决定着信息传送的正确率、时效性和无线通信的质量。
因此，要在有限的频谱资源上保证有效传输高质大容量的信号，根据信道的特性采取一系列的抗干扰和抗衰落技术来保证传输质量和传输容量方面的要求尤为重要。
从已有的研究成果知道Rayleigh衰落仿真在无线信道仿真研究中极其重要，所以本文基于MATLAB仿真软件，选取一种改进型的瑞利衰落信道作为模型基础来模拟单径瑞利衰落信道，用MATLAB编程进行验证的方法进行系统模拟研究无线信道的传播特性。
1 移动信道仿真建模移动信道仿真模型对于无线移动通信的研究具有重大意义，在数学模型设计中，在特性上尽可能接近现实的环境，并且实现性和易用性也是通常需要着重考虑的，目前常用如下移动信道建模：1）统计分析方法对实测的信道数据进行统计，并建模。
移动通信信道特征
移动通信信道特征
01
无线信道的衰落特性
快衰落 在一个典型的无线移动通信环境中，由于接收机与发射机之间的直达路径很可能被
建筑物或其他物体阻挡，在无线基站与移动台之间的通信部都是通过直达路径而是还通 过许多其他路径完成的。在微波频段，从发射机到接收机的电磁波的主要传播模式是散 射，即从建筑物平面或从人工自然物体的反射。
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
多径传播引起多径效应 多径效应在时域上的体现
多径信号传播的路径不同 到达时间不同→接收信号宽度扩展→时延扩展 到达相位不同→合成信号的幅度快速变化
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
多径效应在时域上将造成数字信号波形的展宽
发射端：基站发射一个极短的脉冲信号 接收端：经过多径信道后，移动台接收信号呈现为一串脉冲，使脉冲宽度 被展宽了。
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
接收两径信号的幅频特性曲线
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
√ 在相关带宽范围内，两个频率分量有很强的幅度相关性 √ 在此范围内的所有频率分量几号具有相同的增益及线性相位。
在相关带宽内信号传输失真小，若信号带宽超过相关带宽将产生较大的失真和 符号间干扰。
移动通信信道特征
移动通信信道特征
2
01
无线信道的衰落特性
在蜂窝系统中，发射机发射的无线信号经过空间传输后被接收机接收，接 收信号会经受空间损耗。城市内大多数基站设置在建筑物密集的城区，基站 和移动台之间没有直接视距路径，电磁波在穿过建筑物时会产生吸收损耗和 绕射损耗。这些都是“大尺度衰落”。
无线网移动通信数据传输性能分析与优化研究
无线网移动通信数据传输性能分析与优化研究无线网络移动通信是指在无线环境下进行移动设备之间的通信。
随着移动设备的普及和无线网络的快速发展，移动通信的数据传输性能成为了一个重要的研究领域。
本文将对无线网络移动通信的数据传输性能进行分析，并提出优化方案。
无线网络移动通信的数据传输性能可以通过吞吐量、延迟和稳定性等方面来评估。
吞吐量是指单位时间内网络传输的数据量，延迟是指数据从发送到接收的时间，稳定性是指网络数据传输的可靠性。
无线网络移动通信的数据传输性能受到多种因素的影响。
其中之一是网络拥塞。
当网络中的移动设备数量过多时，网络的吞吐量会受到限制，从而影响数据传输的性能。
解决网络拥塞问题的一个方法是引入流量调度算法，根据不同设备的需求和网络负载情况，合理分配网络资源。
另一个影响数据传输性能的因素是信号强度和传输距离。
在无线网络中，信号强度会随着设备与基站之间的距离增加而下降。
当信号强度太弱时，数据传输速度会减慢甚至中断。
需要采取适当的信号增强技术，如增加基站数量或采用中继技术，来提高信号强度和增加传输距离。
移动设备的移动性也会对数据传输性能产生影响。
当移动设备在网络中移动时，网络连接可能会中断或变得不稳定。
这会导致数据传输中断或延迟增加。
解决这个问题的一个方法是基于移动设备位置的动态资源分配算法，根据设备的位置变化，动态调整网络资源的分配，以保证数据传输的稳定性。
对于无线网络移动通信的数据传输性能优化，可以从以下几个方面进行研究。
可以通过改进网络拥塞控制算法来提高网络的吞吐量和稳定性。
可以研究新的信号增强技术，增加传输距离和提高信号强度。
可以设计基于移动设备位置的动态资源分配算法，以提高数据传输的稳定性。
无线传输信道的特性
通信工程专业研究方法论无线传输信道的特性学院：电子信息工程学院专业：通信工程班级：学号：学生：指导教师：毕红军2014年8月目录一、引言： (2)二、无线电波传播频段及途径 (3)2.1无线电波频段划分 (3)2.2无线电波的极化方式 (3)2.3传播途径 (4)三、无线信号的传播方式 (4)3.1直线传播及自由空间损耗 (5)3.2 反射和透射 (6)3.2.1斯涅尔（Snell）定律 (6)d 功率定律 (7)3.2.2 43.2.3断点模型 (8)3.3绕射 (9)3.3.1单屏或楔形绕射 (9)3.3.2多屏绕射 (10)3.4散射 (12)四、窄带信道的统计描述 (14)4.1不含主导分量的小尺度衰落 (14)4.2含主导分量的小尺度衰落 (16)4.3多普勒谱 (16)4.4大尺度衰落 (17)五、宽带信道的特性 (18)5.1多径效应对宽带信道的影响 (18)5.2多普勒频移对宽带信道的影响 (21)六、总结 (22)七、参考文献 (23)一、引言：各类无线信号从发射端发送出去以后，在到达接收端之前经历的所有路径统称为信道。
如果传输的无线信号，则电磁波所经历的路径，我们称之为无线信道。
信号从发射天线到接收天线的传输过程中，会经历各种复杂的传播路径，包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机结合。
同时，电波在各种路径的传播过程中，有用信号会受到各种噪声的污染，因而会出现不同情形的损伤，严重时会使信号难以恢复。
无线信号在传播时，不仅存在自由空间固有的传输损耗，还会受到建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减和相位的失真，这种衰减还会由于移动台的运动和信道环境的改变出现随机的变化。
下面将讨论无线传输信道的主要特性。
二、无线电波传播频段及途径2.1无线电波频段划分现代的数字通信系统频谱主要集中在300KHz到5GHz之间，尤其是500KHz到2GHz之间的频段使用更密集，比如GSM系统使用的是900MHz和1800MHz，WCDMA系统使用的是1940MHz—1955MHz和2130MHz—2145MHz。
无线移动信道的传输特性论文
目录摘要..................................................................................................................................................... - 2 -1 绪论............................................................................................................................................... - 4 -1.1移动通信概述 (4)1.1.1 当代世界通信的主要方式............................................................................................. - 4 -1.1.2 移动通信系统的特征..................................................................................................... - 4 -1.2数字蜂窝移动通信的特征 (4)1.3建模仿真 (5)1.4本论文的研究主题 (6)2 多径衰落信道的特性概述........................................................................................................... - 6 -2.1引言 (6)2.2多径衰落信道中电波传播的特点及对接收信号的影响 (7)本章小结 (8)3 多径衰落信道中电波传播损耗的测试 ..................................................................................... - 10 -3.1引言 (10)3.2预测模型 (10)3.2.1 自由空间传播损耗....................................................................................................... - 10 -3.2.2 微蜂窝小区内的电波传播损耗特性 ............................................................................ - 11 -3.2.3 预测模型的一般形式................................................................................................... - 13 -3.3预测模型特点 (15)3.4抗多径衰落技术 (15)本章小结 (16)结论................................................................................................................................................... - 17 -致谢................................................................................................................................................... - 18 -参考文献........................................................................................................................................... - 19 -数字蜂窝移动通信多径衰落信道的特性研究摘要21世纪将进入数字革命的新时代，数字工程正在世界各国蓬勃发展，而通信技术是实现数字工程的重要方面，其中的数字移动通信技术则更为突出，发展及其迅速。
基于OFDM技术的无线通信系统的信道估计的研究毕业论文
基于OFDM技术的无线通信系统的信道估计的研究目录1绪论 (1)1.1 研究内容及背景意义 (1)1.2 本论文所做的主要工作 (2)2 OFDM系统简介 (3)2.1 单载波通信与多载波通信 (3)2.2 OFDM基本原理 (5)2.3 OFDM的优缺点 (6)2.4 OFDM系统的关键技术 (7)3 OFDM信道估计及其性能仿真 (9)3.1 信道估计概述 (9)3.2 信道估计的目的 (10)3.3 OFDM信道特性 (10)3.4 信道估计方法 (13)3.4.1 插入导频法信道估计 (13)3.4.2 最小平方(LS)算法 (14)3.4.3 最小均方误差估计(MMSE) (17)3.4.4 线性最小均方误差(LMMSE)算法 (18)3.4.5 基于DFT变换的信道估计 (19)3.5性能比较与分析 (21)4改进的DFT算法及其性能仿真 (23)4.1 算法简介 (23)4.2 性能仿真 (25)5 结论与展望 (30)参考文献................................................................................. 错误!未定义书签。
答谢.. (31)1 绪论1.1 研究内容及背景意义近30年来，移动通信领域经历了从模拟到数字，窄带到宽带，低数据传输速率到高数据传输速率的演变。
第一代(1G:AMPS、TACS)和第二代(2G:GSM、IS-95CDMA)移动通信只能提供语音业务或部分低数据业务，为了实现个人通信，移动互联网，高清视频点播等超宽带，高数据传输速率业务，人们相继提出第三代(3G:CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA)和第四代(4G：LTE TDD、LTE FDD)移动通信，而其中的关键技术之一——正交频分复用(OFDM)成为研究热点。
OFDM技术的提出可以追溯到上世纪60年代，但由于当时大规模集成电路的限制，OFDM并未得到重视。
移动通信中无线信道特性的研究
移动通信中无线信道特性的研究作者：胡博来源：《城市建设理论研究》2013年第25期【摘要】在无线通信中，无线信道对信号的影响是巨大的，因此，研究移动通信中的无限信道很有必要，这也是提高移动通信性能的一个很关键的环节。
本文将从以下几个方面来分析移动通信中无线信道特性。
【关键词】移动通信；无线信道；特性中图分类号：E965 文献标识码：A 文章编号：一、前言目前，在国内的移动通信中，相关人员对无限信道的研究还不够深入，不能够很好的掌握无线信道的规律，因此，研究移动通信中无线信道特性很有必要。
二、无线信道对信号的影响信号在无线信道中传播一般可归结为反射、绕射和散射三种基本传播方式,无线信号无论是在前向链路还是在反向链路的传播,都会以多种方式受到物理信道的影响。
由于无线信道的复杂性和时变性,信号通过无线信道时会受到各个方面的衰减损耗。
总的说来,信道对无线信号的影响可归纳为自由空间路径损耗、阴影衰落和多径衰落三种。
在无线信道中,有三种最重要的多径衰落效应:信号强度在一段很小的传播距离或时间间隔内快速变化产生的多径衰落;不同路径信号的多普勒频移引起的随机频率变化以及多径传播时延扩展引起的多径衰落效应。
无线信道的多径衰落会导致信号在不同维(时间、频率、空间)的扩展,对无线通信信号具有明显的影响。
三、通信系统中信道模型的演变通过进行实地测量和分析，我们可以将各种无线信道抽象为模型，然后依据这些模型对无线通信系统进行设计和优化。
理论上来说，无线通信信道就是一个线性滤波器。
发射的信号通过这个滤波器后被接收，所以信号传输就是一个信号处理的过程。
信道模型给出了信道的基本统计信息，因此它是信道估计的基础。
我们这里要讨论的信道模型有以下几类：TU模型，ITU信道模型，LTE扩展信道模型。
在GSM网络投入运行之前，TU模型就已经被用来决定GSM中均衡器的需求和性能。
后来3GPP组织提出的一个新的TU模型，其与旧TU模型的最大区别在于新模型的最大时延只有旧模型的一半。
5G网络中的无线信道分析与传输技术研究
5G网络中的无线信道分析与传输技术研究无线信道分析与传输技术在5G网络中起着重要的作用。
5G网络是第五代移动通信技术，具有更高的数据传输速度、更低的延迟和更大的网络容量。
无线信道是5G网络中实现高速数据传输的关键环节，因此对无线信道的分析和传输技术进行研究具有重要的意义。
无线信道分析是研究无线信道中传输过程的行为和特性的过程。
5G 网络中广泛应用的无线信道分析技术包括信道特性分析、信道建模和信道容量评估等方面。
首先，信道特性分析是指研究无线信号传输过程中的衰落和传播效应。
在5G网络中，无线信号受到多径传播、衰落、干扰和噪声等因素的影响，因此了解信道特性对于优化信号传输非常重要。
通过分析信道的衰落过程，可以得到信道的时域和频域特性，从而为信号传输中涉及到的功率控制、编码和调制等技术提供依据。
其次，信道建模是将实际的无线信道抽象成数学模型的过程。
在5G网络中，信道建模技术可以将复杂的无线信道抽象成更简化的数学模型，从而方便系统设计和性能评估。
常用的信道建模方法包括统计建模、几何建模和物理建模等。
通过建立准确的信道模型，可以进行系统性能分析、资源分配以及干扰消除等方面的研究。
最后，信道容量评估是评估无线信道的传输能力的过程。
5G网络中，信道容量评估技术可以评估系统在给定频率带宽、功率和传输模式下的最大传输速率。
通过评估信道容量，可以为5G网络设计提供参考，确定网络的容量需求和资源分配策略。
除了无线信道分析外，传输技术也是5G网络中的重要研究方向。
5G网络具有更高的数据传输速度和更低的延迟要求，因此传输技术需要不断的创新和优化。
传输技术中的一个重要方面是多天线技术。
在5G网络中，多天线技术如MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）被广泛应用。
MIMO技术可以通过同时使用多个发射天线和接收天线来提高信号的传输速率和质量。
通过对无线信道进行深入分析，可以确定最优的传输天线配置，从而提高系统的吞吐量和可靠性。
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福建水利电力职业技术学院无线移动信道特性分析（论文)福建水利电力职业技术学院信息工程系09级通信工程技术专业毕业设计(论文）任务书无线移动信道特性分析摘要本论文介绍了无线信道的基本概念和特性,对幅度服从莱斯分布和瑞利分布的衰落信道的概率密度函数进行分析。
建立了多径衰落信道模型[2],详细分析了BFＳK信号在多种衰落信道中误比特率与信噪比的关系，并进行了性能比较。
结果表明,瑞利衰落信道的误比特性能较高斯白噪声信道和莱斯信道的误比特性能更差,且所建立的仿真方法可以作为多径衰落信道的分析方法。
本文针对目前无线信道存在的不确定性的信道衰落对无线通信质量提高有不利因素的状态,为改善无线移动通信系统多径时延[3］扩展而引起的符号间干扰的现状。
关键词：衰落信道；误比特率;瑞利衰落信道;莱斯衰落信道;高斯白噪声信道目录无线移动信道特性分析ﻩ错误!未定义书签。
摘要ﻩ错误!未定义书签。
绪论ﻩ错误!未定义书签。
1 无线移动通信技术的发展及应用ﻩ错误!未定义书签。
1.1 无线移动通信技术发展历史和趋势[５]............................................................... 错误!未定义书签。
1.2 无线移动通信技术相关业务及频谱ﻩ错误!未定义书签。
１.3 无线移动通信技术应用设想ﻩ错误!未定义书签。
本章小结....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2 无线信道的概念和特性ﻩ错误!未定义书签。
２.1 无线信道的定义ﻩ错误!未定义书签。
2.2 无线信道的类型................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2.1 传播路径损耗模型................................................................................. 错误!未定义书签。
2.2.2 大尺度传播模型....................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2．３小尺度传播模型................................................................................... 错误!未定义书签。
2．3 无线移动信道的概念......................................................................................... 错误!未定义书签。
２.4 移动信道的特点................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.4.1 移动通信信道的３个主要特点 ............................................................... 错误!未定义书签。
2.4.2 移动通信信道的电磁波传输ﻩ错误!未定义书签。
2.4.3 接收信道的3类损耗 (11)2.4.４三种快衰落(选择性衰落）产生的原因 ............................................. 错误!未定义书签。
2．４.5 接收信号的４种效应........................................................................... 错误!未定义书签。
本章小结ﻩ错误!未定义书签。
3 移动信道的传输特性和信道模型................................................................................. 错误!未定义书签。
3．１传输损耗的初步定量分析............................................................................. 错误!未定义书签。
3.1.1 大范围传输损耗的定量分析ﻩ错误!未定义书签。
3.1.2 中小范围传输损耗的定量分析ﻩ错误!未定义书签。
3.１.３移动信道中的噪声和干扰 ................................................................... 错误!未定义书签。
本章小结....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
４CDMＡ技术[１1]ﻩ错误!未定义书签。
4.1 CDMA技术含义.............................................................................................................. 错误!未定义书签。
4.2 CDMA技术的优点ﻩ错误!未定义书签。
本章小结ﻩ错误!未定义书签。
致谢....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献............................................................................................................................... 错误!未定义书签。
绪论无线信道也就是常说的无线的“频段(Ｃhaｎneｌ）”，其是以无线信号作为传输媒体的数据信号传送通道。
无线业务需求的不断增长使得无线频谱资源日益匮乏矛盾变得相当突出，为此需要研究能够提高天线与电波［4］通信链路频谱效率的传输理论和技术,为达此目的,衰落信道容量的研究收到广泛的重视。
对无线移动信道特性的分析，是移动通信系统研究中最重要的部分之一,也是近年来人们研究的热点之一。
其中多径传播和阴影效应是信道的主要特点,几乎所有统计特性都建立在此基础上。
无线信道是通信系统中较为恶劣的通信介质。
根据电波传送规律。
由于障碍物的阻挡，通常不能从发射端直接到接收天线。
由于电波的反射、绕射及散射现象，接收端所接收到的信号是各个方向到达的电磁波的叠加。
同时,用户在空间的运动将使接收信号产生多普勒扩展。
衰落直接体现了无线信道的复杂性和随机性,是决定移动通信系统性能基本问题。
移动无线信道的建模与仿真有许多不同的理论和方法,所以研究移动无线衰落特性,对建立无线信道传播模型研究与开发高质量移动通信系统有重要意义。
１无线移动通信技术的发展及应用1.1 无线移动通信技术发展历史和趋势[5］无线移动通信技术[6］的发展始于上一世纪20年代，经历了五个发展阶段。
第一阶段从上一世纪２0年代至４0年代，为早期发展阶段。
在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统,其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。
该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30~4０MHz。
可以认为这个阶段是现代移动通信[７]的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。
第二阶段从4０年代中期至60年代初期。
在此期间内,公用移动通信业务开始问世。
这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡,接续方式为人工,网的容量较小。
第三阶段从60年代中期至７０年代中期，使用150ＭHz和４50MHz频段,实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。
这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段,其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。
第四阶段从70年代中期至８0年代中期。
这是移动通信蓬勃发展时期。
19７８年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(ＡMPS），建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。
第五阶段从80年代中期开始,这是数字移动通信系统发展和成熟时期,开发了新一代数字蜂窝移动通信系统。
数字无线传输的频谱利用率高,可大大提高系统容量。
另外,数字网能提供语音、数据多种业务服务，并与ＩSDN等兼容。
实际上,早在7０年代末期,当模拟蜂窝系统还处于开发阶段时，一些发达国家就着手数字蜂窝移动通信系统的研究。
到80年代中期,欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网(ＧＳM)的体系。
目前，我们正处在这一阶段的第三代数字移动通信系统时代。
这一时代的特点是通信频带进一步加宽,数据业务所占的比重大幅度增加,全面走向移动多媒体通信。
当今无线移动通信的发展主要体现在五大技术的发展中:一是举世瞩目的3G技术，二是3.5GＨz宽带固定无线接入网[8]的推广应用,三是WLＡＮ标准的选用，四是宽带无线技术新宠WＩMＡX，五是超宽带无线接入技术UWＢ。
这些技术的发展和应用导致无线移动通信的总体走势是接入多元、网络一体和综合布局。
1.2 无线移动通信技术相关业务及频谱信息产业部最新公布的电信业“十一五”规划应前期研究的22项课题,这些课题广泛涵盖了通信业发展战略、法制与行管、网络融合、第三代移动通信、普遍服务、电子商务与电子政务等关系到未来通信发展的重点业务领域,总共包括69个子课题。
分析这些课题,我们可从中找到适合我们自身特点的研究方向。
从图一和图二中可看出,在各种不同的应用环境下，其业务带宽需求是不同的,从而产生不同的频谱分配和应用差异。
(１）卫星移动通信系统卫星移动通信系统，其最大特点是利用卫星通信的多址传输方式，为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动、灵活的移动通信服务,是陆地蜂窝移动通信系统的扩展和延伸，在偏远的地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只及远航飞机等通信方面更具独特的优越性。