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1、多徑多普勒效應(yīng)背景：無線信道模型概述當(dāng)設(shè)計一個無線通信鏈路的時候，我們需要問以下三個重要的問題：1.衰落和功率損耗2.信號失真3.時變一個完整的信道模型應(yīng)該提供SINR的量數(shù)，信號散射和時變參數(shù)。為了清楚這三個問題，把無線信道模型分為三個部分：1.傳輸損耗：信號頻率，時變環(huán)境2.頻率相關(guān)信道沖擊響應(yīng)或者傳輸函數(shù)：多個頻率，時變環(huán)境3.時變信道沖擊響應(yīng)或傳輸函數(shù)第一部分：多徑和多普勒效應(yīng)目的：理解在時域和頻域的多徑信道響應(yīng)，多普勒效應(yīng)。一．多徑信道效應(yīng)：時變（無多普勒效應(yīng)）在無線通信中，一個從發(fā)送端的信號經(jīng)過多條路徑到達(dá)接收端。（1）s(t)是發(fā)射信號，L
2、是多徑的個數(shù)，和是第i個射線的相角和到達(dá)時間。A.s(t)是一個時諧信號，考慮，則接收信號可以寫為：，其中(2)定義為多徑環(huán)境的傳輸函數(shù)，接收信號保持為與s(t)有著相同角頻率的時諧信號。因此，當(dāng)s(t)在時變多徑環(huán)境下傳輸時，，波形沒有失真，但信號幅度改變了，新幅度是的函數(shù)。Matlabcode(mulitath_fading_w.m):clearall;%amplitudesof7multipatharrivalsa=[0.61540.79190.92180.73820.17630.40570.9355];%arrivaltimesof7multip
3、atharrivalst=[0.91690.41030.89360.05790.35290.81320.0099];i=0;%frequencyindexforw=0:0.05:100;%angularfrequenciesmultipath_arrival=a.*exp(j*w*t);i=i+1;abs_H(i)=abs(sum(multipath_arrival));%thei_thtransferfunctionendw=0:0.05:100;plot(w,abs_H)ylabel('amplitudeoftransferfunction')xla
4、bel('angularfrequency')title('frequencydependentmultipathfading')畫圖得到：圖1：頻率為自變量的多徑衰落既然多徑到達(dá)信號的幅度和到達(dá)時間依賴于發(fā)送端和接收端的位置，那么接收信號的強(qiáng)度也同樣依賴發(fā)送端和接收端的位置。例如，考慮一個只有直射路徑（LOS）和反射路徑兩個到達(dá)信號的雙線模型。發(fā)射天線高度為，接收天線為，接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的水平距離為d,則LOS路徑的傳輸距離為：反射路徑的傳輸距離為：10mLOSreflected2m圖2雙線模型傳輸函數(shù)這里R為反射系數(shù)，系數(shù)和事天線參數(shù)，傳輸能量，為了方
5、便，選擇=1，=1，R=-1這是，1以下代碼（two_ray_model.m）畫出的幅度雖d的變化。如果f=1GHz，波長，=10m，=2m。clearall;ht=10;hr=2;c=3e8;f=1e9;l=c/f;R=-1;d=1:0.5:10000;d1=sqrt(d.^2+(ht-hr)^2);d2=sqrt(d.^2+(ht+hr)^2);a1=exp(j*2*pi*d1/l)./d1;a2=R*exp(j*2*pi*d2/l)./d2;a=abs(a1+a2);ld=log10(d);la=log10(a);figure(4)plot(ld,
6、la);xlabel('log10(distance)')ylabel('log10(magnitude)')title('tworaymodel')圖4：雙線模型，多徑效應(yīng)作為發(fā)送端和接收端之間距離的函數(shù)2以下代碼是當(dāng)距離d=50m,300m,800m和2000m時畫出傳輸函數(shù)與頻率f的關(guān)系：（two_ray_model_hf.m）clearall;ht=10;hr=2;c=3e8;R=-1;f0=1e8;fi=[1:1:1000];fd=5000000;f=f0+fd*fi;%ffrom1e8to1.05e8l=c./f;da=[50,300,800
7、,2000];fori=1:length(da)d=da(i);d1=sqrt(d.^2+(ht-hr)^2);d2=sqrt(d.^2+(ht+hr)^2);Td=(d2-d1)/c;%timedelaya1=exp(j*2*pi*d1./l)./d1;a2=R*exp(j*2*pi*d2./l)./d2;a(i,:)=abs(a1+a2);endfigure(5)subplot(2,2,1);plot(f,a(1,:));title('d=50m');ylabel('magnitude')subplot(2,2,2);plot(f,a(2,:));t
8、itle('d=300m');ylabel('magnitude')subplo
