Rayleigh衰落信道下的誤比特率BER分析(不固定方差的版本)
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這篇文章分析 Rayleigh 衰落信道下的誤比特率,在 AWGN 信道誤比特率的基礎(chǔ)上推導(dǎo)有 Rayleigh 衰落情況下的誤比特率。
發(fā)送符號(hào) x 用 BPSK 調(diào)制,h 是復(fù)高斯分布的隨機(jī)變量,其中每一維度(實(shí)部和虛部)是滿足均值為 0 ,方差為? 的高斯分布,則 h 的模長,符合 Rayleigh 分布:
如果信號(hào)的能量為? Es, 不考慮 h 情況下的信噪比為:
考慮 h 后,信噪比就變成
其中 ,? 根據(jù)高斯白噪聲信道下 BPSK 調(diào)制后的誤比特率公式:
而 h 本身也是隨機(jī)變量,所以,再根據(jù) h 的概率分布,計(jì)算 公式 (1) 下的平均誤比特率:
把 (2) 代入 (6) 有:
把 Q 函數(shù)也代入 (7):
對(duì)公式 (8) 的內(nèi)層積分做積分變量代換,令:
那么內(nèi)層積分做了變量代換后,積分上下限變成:
則公式 (8) 變成(第二個(gè)等號(hào)是做積分順序交換),同時(shí),為了表述方便,令? :
公式 (9) 的最內(nèi)層積分中,我們令
則公式 (9) 變成:
公式 (11) 中的內(nèi)層積分,就是均值為 0 ,方差為? ?的高斯分布的方差,則公式 (10) 就推導(dǎo)為:
將 (10) 代入 (12)有:
對(duì)公式 (13) 的積分再做變量代換,令:
則當(dāng):
則公式 (13) 變成:
其中:
以及
把公式 (17)(18) 代入公式 (16) 有:
其中
則:
把 (20) 代入 (19)得到: