無線信道的數(shù)學(xué)表示--信道分類以及平坦衰落的仿真方法
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平坦衰落信道的仿真方法
從公式 (9) 可以看出,發(fā)送信號經(jīng)過一個(gè)延時(shí)? ,再乘以一個(gè)衰減系數(shù):
?
記為
即
?
當(dāng) N 趨于無窮時(shí),?
一個(gè)復(fù)數(shù)值的高斯隨機(jī)過程(t是某個(gè)固定時(shí)刻,則稱為高斯隨機(jī)變量)。
?
具有 0 均值,方差為
(???????????? 這個(gè)方差的計(jì)算,為什么可以把指數(shù)部分不管?)
?
?
一個(gè)簡單的方法
采樣率為 fs = 10000=10k,若時(shí)域信號有 N 個(gè),某一次仿真的總的時(shí)域的信號個(gè)數(shù),假如我們要傳輸 1秒 的數(shù)據(jù),則數(shù)據(jù)量為 10k 個(gè)。
?
根據(jù)公式 9 ( 復(fù)制下來在這里):
?
一個(gè)單路徑的 rayleight 信道,也就是非頻率選擇性衰落信道,則 公式 (9)中的角度是等概率分布,多個(gè)散射路徑的入射角也是等概率分布,則可用下面的代碼實(shí)現(xiàn):
?
Matlab 代碼:
?時(shí)域采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)為 10000 個(gè),就是我們要考慮的非常短的一段時(shí)間內(nèi)。
若 rayleigh 信道有 10 個(gè) taps (? 有10個(gè) taps) ,則需要?
與 x(t) 做卷積。
?
若再?zèng)]有多普勒頻移,則:?是第? i 個(gè)路徑的延時(shí),這個(gè)路徑上可能有 ?
個(gè)不可分離的子路徑組成。
當(dāng) ? 足夠大時(shí):
根據(jù)中央極限定理:??? 和
都是高斯分布。
?
?若有多普勒效應(yīng),則:
下面是總結(jié),分四種情況討論
?
在一個(gè)很小的時(shí)間范圍內(nèi),例如 OFDM 的幾個(gè) symbols 時(shí)間內(nèi)
(1) 非頻率選擇性衰落(沒有離散獨(dú)立路徑)
分兩種情況:
(a) 若沒有多普勒頻移
可以看到,上面公式的右側(cè),與時(shí)間 t 無關(guān),所以:
這個(gè)是平坦衰落,所以,只有一個(gè)時(shí)延
delta 函數(shù)保證? 只在?
這個(gè)位置有值。
?
(b)若有多普勒頻移
多普勒頻移在時(shí)間域上就與 t 有關(guān),所以,t 不能?。?br>
這個(gè)是平坦衰落,所以,只有一個(gè)時(shí)延,即 ,? 這個(gè) 就
是圖上的
delta 函數(shù)保證? 只在?
這個(gè)位置有值。
?
?
(2) 頻率選擇性衰落
要從公式(6)開始分析:
也分兩種情況:
(a)? 若沒有多普勒頻移,但有多個(gè)離散獨(dú)立路徑
每個(gè)離散獨(dú)立路徑由多個(gè)不可區(qū)分的路徑組成。
可以看到,上面公式的右側(cè),與時(shí)間 t 無關(guān),所以:
假設(shè)有兩個(gè)離散獨(dú)立路徑,延時(shí)分別為?
?
(b)? 若有多普勒頻移,且有多個(gè)離散獨(dú)立路徑
?假設(shè)有兩個(gè)離散獨(dú)立路徑,延時(shí)分別為??
所有時(shí)延為? ?的多個(gè)不可分的路徑構(gòu)成的一個(gè)獨(dú)立離散路徑