移動通信課程設(shè)計---移動無線信道多徑衰落的仿真

1、<p>　　*******************</p><p><b>　　實踐教學(xué)</b></p><p>　　*******************</p><p><b>　　2011年秋季學(xué)期</b></p><p><b>　　移動通信課程設(shè)計</b>&

2、lt;/p><p>　　題 目： 移動無線信道多徑衰落的仿真 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： <

3、;/p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　成 績： </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　由于電波通過各個路徑的距離不同，各個路徑電波到達(dá)接收機的時間不同，相位也就不同。不同

4、相位的多個信號在接收端疊加，有時是同相疊加而加強，有時是反相疊加而減弱。這樣接收信號的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了所謂的多徑衰落。這些不同路徑到達(dá)的電磁波射線相位不一致且具有時變性，導(dǎo)致接收信號呈衰落狀態(tài)；這些電磁波射線到達(dá)的時延不同，又導(dǎo)致碼間干擾。若多射線強度較大，且時延差不能忽略，則會產(chǎn)生誤碼，這種誤碼靠增加發(fā)射功率是不能消除的，而由此多徑效應(yīng)產(chǎn)生的衰落叫多徑衰落，它也是產(chǎn)生碼間干擾的根源。對于數(shù)字通信、雷達(dá)最佳檢測等都會產(chǎn)生十分嚴(yán)重

5、的影響。</p><p>　　關(guān)鍵字：瑞利衰落；多徑效應(yīng)；多普勒頻移；移動。</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　在通信方案可行性研究以及系統(tǒng)研制等過程中, 經(jīng)常要用計算機仿真驗證各種方案或通信信號處理方法的效果, 這需要對移動無線信道傳輸特性進(jìn)行研究并仿真, 其中尤其以多徑衰落的仿真為重點。</p>&

6、lt;p>　　現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)的性能主要受到移動無線信道的制約。無線通信的空間無限性使得發(fā)射機與接收機之間的傳播路徑非常復(fù)雜, 各種地形地物的影響和移動使得無線信道具有極大的隨機性, 這與確定性有線信道有很大不同。常用路徑損失、陰影衰落和多徑衰落3 種效應(yīng)描述大、中、小3種不同尺度范圍內(nèi)信道對傳輸信號的作用。多徑衰落也稱快衰落, 是由于同一信號沿2個或多個路徑傳播, 以微小的時間差到達(dá)接收機時相互干涉引起的, 這些波稱為多徑波。多

7、徑波在接收天線處合成一個幅度和相位都急劇變化的信號, 其變化程度取決于多徑波的強度、傳播時間差以及傳播信號的帶寬,主要表現(xiàn)在3個方面:1)經(jīng)過短距離或短時間傳播后信號強度產(chǎn)生急劇變化;2)在不同路徑上,存在著時變多普勒頻移引起的隨機頻率調(diào)制;3)多徑傳播時延引起的擴展。</p><p>　　假設(shè)無線信道中的物體處于靜止?fàn)顟B(tài),并且運動只由移動臺產(chǎn)生,則衰落只與空間路徑有關(guān)。此時,當(dāng)移動臺穿過多徑區(qū)域時,它將信號的空

8、間變化看作瞬時變化,在空間不同點多徑波的影響下,高速運動的接收機可能在很短時間內(nèi)經(jīng)過若干次衰落。更為嚴(yán)重的是,接收機可能停留在某個特定的衰落很大的位置上, 盡管可能由行人或車輛改變場模型,從而打破接收信號長時間處于失效狀態(tài)的情況,但要維持良好的通信狀態(tài)仍非常困難。針對種種情況,在移動通信中,可以采取功率控制、基站切換、分集、交織、自適應(yīng)均衡等各種有效的方法保證通信的質(zhì)量。在仿真驗證這些方法的效果時,常常首先對信道衰落尤其多徑衰落進(jìn)行仿真

9、。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　前言3</b></p><p>　　第一章 設(shè)計要求1</p><p>　　1.1 目的及意義1</p><

10、p>　　1.2 設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)和要求1</p><p>　　1.3 內(nèi)容和要求1</p><p>　　第二章 移動通信原理2</p><p>　　2.1 調(diào)制信號2</p><p>　　2.2 無線電波的傳播特性4</p><p>　　第三章 多徑衰落分析7</p><p&

11、gt;　　3.1 瑞利衰落7</p><p>　　3.2 萊斯衰落8</p><p>　　3.3 多普勒頻移8</p><p>　　3.4 小尺度衰落移動通信信道模型12</p><p><b>　　第四章 仿真14</b></p><p>　　4.1 2PSK信號調(diào)制14</p

12、><p>　　4.2 多徑信道效應(yīng)：時變（無多普勒效應(yīng)）19</p><p>　　4.3 多頻率信號的多普勒多徑效應(yīng)30</p><p>　　4.4 傳播時延為非零時的時延擴展和多普勒頻移32</p><p><b>　　總結(jié)36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37&

13、lt;/b></p><p><b>　　一、 設(shè)計要求</b></p><p><b>　　1.1 目的及意義</b></p><p>　　移動通信的發(fā)展速度非常的快，而無線信道是移動通信中傳輸信號的媒介，只有深刻掌握和了解移動無線信道的特征，我們才能提出解決各種干擾的措施。這對于提高系統(tǒng)的抗噪聲性能和提高系統(tǒng)的傳

14、輸可靠性都具有非常重要的作用。</p><p>　　移動無線信道傳輸特性的仿真對移動通信的研究具有重要意義,其中多徑衰落仿真又是其中的重點和難點。針對多普勒頻移和無線信道的隨機性,討論了無線信道的小尺度模型。運用數(shù)字信號處理方法,在頻域給出了多普勒濾波仿真信道多徑衰落的方法、頻率選擇性信道的仿真模型和仿真曲線。該方法較好地模擬了信號載波頻率和通信終端移動速度的影響。</p><p>　　該

15、設(shè)計要求學(xué)生用MATLAB軟件對移動無線信道多徑衰落特性進(jìn)行仿真，并且 和理想傳輸環(huán)境下的情況進(jìn)行比較得出結(jié)論，最后將抗衰落技術(shù)運用到實際中，得出自己的結(jié)論。</p><p>　　1.2 設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)和要求</p><p>　　1、掌握移動通信的特點；</p><p>　　2、了解移動通信中多徑衰落的產(chǎn)生原因；</p><p>&l

16、t;b>　　3、建立仿真模型；</b></p><p>　　4、仿真信號受到多徑衰落的情況；</p><p>　　5、對仿真結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真分析；</p><p>　　6、找出抗衰落的具體辦法；</p><p><b>　　1.3 內(nèi)容和要求</b></p><p>　　1、查閱文獻(xiàn)

17、資料，一般在4篇以上；</p><p>　　2、分析題目要求，確定設(shè)計方案；</p><p>　　3、認(rèn)真、詳細(xì)填寫設(shè)計任務(wù)書中的各項內(nèi)容。</p><p>　　4、完成課程設(shè)計說明書，不少于6000字；</p><p><b>　　二、 移動通信原理</b></p><p>　　移動通信是通信領(lǐng)

18、域中最具有活力，最具有發(fā)展前途的一種通信方式。它是當(dāng)今信息社會中最具有個性化特征的通信手段。他的發(fā)展與普及改變了社會也改變了人類的生活方式，它讓人們領(lǐng)悟到現(xiàn)代化與信息化的氣息。</p><p>　　移動通信，顧名思義其最本質(zhì)的特色是“移動”二字，就是說這類通信不是傳統(tǒng)靜態(tài)的固定式通信，而是動態(tài)的移動式通信。無線通信針對傳統(tǒng)通信的缺點，以開放式傳播來傳遞信息，他的代價是犧牲了全封閉式的優(yōu)質(zhì)信道，換取了開放式傳輸?shù)撵`

19、活性。但是，信道的開放必然引起了息道的時變形和隨機性，從而大大降低了通信容量和質(zhì)量。</p><p>　　移動通信的主要技術(shù)有以下五點：</p><p><b>　　1. 調(diào)制技術(shù)</b></p><p>　　2. 移動信道中電波傳輸特性</p><p><b>　　3. 多址方式</b></

20、p><p><b>　　4. 抗干擾技術(shù)</b></p><p><b>　　5. 組網(wǎng)技術(shù)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計主要是針對移動通信中信號的干擾仿真，因此，本章將通過調(diào)制信號與傳播方式兩個方面介紹移動通信的一些基本原理。</p><p><b>　　2.1 調(diào)制信號<

21、/b></p><p>　　調(diào)制的目的是把要傳輸?shù)哪M信號或者是數(shù)字信號變換成適合傳輸?shù)母哳l信號。該信號稱為已調(diào)信號。調(diào)制可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制是利用模擬信號直接調(diào)制載波的振幅，頻率和相位。數(shù)字調(diào)制是利用數(shù)字信號來調(diào)制載波的振幅，頻率和相位。</p><p>　　2.1.1 數(shù)字頻率調(diào)制</p><p>　　用基帶數(shù)據(jù)信號控制載波頻率，稱為FSK（

22、frequency shift keying）。載波的頻率按照數(shù)字信號1、0的變化而對應(yīng)的變化。FSK可采用包絡(luò)檢波法、相干解調(diào)法和非相干解調(diào)法解調(diào)。包絡(luò)檢波法是指收端采用二個帶通濾波器，其中心頻率分別是F1和F2，它們的輸出經(jīng)過包絡(luò)檢波。如果F1支路的強度大于F2支路的強度，則判為+1,反之-1。</p><p>　　然而通常的FSK在頻率轉(zhuǎn)換點上的相位一般并不連續(xù)，這會使載波信號的功率譜產(chǎn)生較大的旁瓣分量。為

23、克服這一缺點，提出改進(jìn)的調(diào)制方式是最小移頻鍵控MSK（minimum shift keying）和高斯預(yù)濾波最小移頻鍵控GMSK（Gaussian filtered minimum shift keying）。MSK是一種特殊的FSK，其頻差滿足兩個頻率相互正交（即相關(guān)函數(shù)等于0）的最小頻差，并要求FSK信號的相位連續(xù)。GMSK信號的產(chǎn)生可用簡單的高斯低通濾波器及FM調(diào)制器來實現(xiàn)。</p><p>　　2.1.2

24、 數(shù)字相位調(diào)制</p><p>　　載波相位按照數(shù)字信號的1、0變化而變化，稱為移相鍵控（PSK）調(diào)制。</p><p>　　在PSK調(diào)制時，載波的相位隨調(diào)制信號狀態(tài)不同而改變。如果兩個頻率相同的載波同時開始振蕩，這兩個頻率同時達(dá)到正最大值，同時達(dá)到零值，同時達(dá)到負(fù)最大值，此時它們就處于“同相”狀態(tài)；如果一個達(dá)到正最大值時，另一個達(dá)到負(fù)最大值，則稱為“反相”。把信號振蕩一次（一周）作為36

25、0度。如果一個波比另一個波相差半個周期，兩個波的相位差180度，也就是反相。當(dāng)傳輸數(shù)字信號時，“1”碼控制發(fā)0度相位，“0”碼控制發(fā)180度相位。 </p><p>　　PSK相移鍵控調(diào)制技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸中，尤其是在中速和中高速的數(shù)傳機（2400bit/s～4800bit/s）中得到了廣泛的應(yīng)用。相移鍵控有很好的抗干擾性,在有衰落的信道中也能獲得很好的效果。在實際應(yīng)用中，常用的有二相調(diào)制（BPSK）、四相調(diào)制（Q

26、PSK）、八相調(diào)制（EPSK或8PSK）和十六相調(diào)制（16PSK）。</p><p>　　本次課程設(shè)計使用的信號是2PSK信號。2PSK信號是一種將距離為180度的兩個相位對應(yīng)0和1，是相位調(diào)制中最簡單的一種。關(guān)于2PSK信號的詳細(xì)情況會在第四章介紹。</p><p>　　2.1.3 正交振幅調(diào)制（QAM）</p><p>　　正交振幅調(diào)制（QAM：Quadratu

27、re Amplitude Modulation）又稱正交雙邊帶調(diào)制。是將兩路獨立的基帶波形分別對兩個相互正交的同頻載波進(jìn)行抑制載波的雙邊帶調(diào)制，所得到的兩路已調(diào)信號疊加起來的過程，稱為正交振幅調(diào)制。</p><p>　　在調(diào)制端，數(shù)字信號先經(jīng)過串/并變換分成兩路，分別經(jīng)過2電平到L電平的變換，形成Am、Bm振幅。為了抑制已調(diào)信號的帶外輻射，將兩個信號經(jīng)過與調(diào)制低通濾波器，才分別于相互正交的各路載波相乘，最后將兩路

28、信號相加得到已調(diào)信號。</p><p>　　在接收端，輸入的信號和本地恢復(fù)的兩個載波正交信號相乘以后，經(jīng)過低通濾波，多電平判別，L電平到2電平的變換，在經(jīng)過過串/并變換的到輸出數(shù)據(jù)。</p><p>　　2.1.4 擴展頻譜調(diào)制</p><p>　　擴展頻譜（SS, spread spectrum）通信簡稱擴頻通信，擴頻通信是一種信息傳輸技術(shù)，在發(fā)端采用擴頻碼調(diào)制，

29、使信號所占的頻道帶寬遠(yuǎn)大于信息傳輸所需要的帶寬，在接受端采用相同的擴頻碼進(jìn)行相關(guān)的解擴已恢復(fù)所傳數(shù)據(jù)信息。擴頻通信系統(tǒng)包括：直接序列擴頻（DS），跳頻（FH），線性調(diào)頻（Chirp）</p><p>　　好處：使得接收機輸出的信噪比相對于輸入的信噪比大有改善，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。</p><p>　　2.1.5 多載波調(diào)制</p><p>　　多載波傳輸首先

30、把一個高速的數(shù)據(jù)流分解為若干個低速的子數(shù)據(jù)流（這樣每個子數(shù)據(jù)將具有低得多的比特率），然后每個子數(shù)據(jù)流經(jīng)過調(diào)制（符號匹配）和濾波，去調(diào)制相應(yīng)的子載波，從而構(gòu)成多個并行的已調(diào)信號，經(jīng)過合成再傳輸。</p><p>　　優(yōu)點：具有較高的傳輸能力和抗衰落、抗干擾能力。</p><p>　　2.2 無線電波的傳播特性</p><p>　　2.2.1 電波傳播方式</p&

31、gt;<p>　　發(fā)射機天線發(fā)出的無線電波， 可依不同的路徑到達(dá)接收機，當(dāng)頻率f＞30 MHz時，典型的傳播通路如圖2.1所示。沿路徑①從發(fā)射天線直接到達(dá)接收天線的電波稱為直射波，它是VHF和UHF頻段的主要傳播方式；沿路徑②的電波經(jīng)過地面反射到達(dá)接收機，稱為地面反射波；路徑③的電波沿地球表面?zhèn)鞑?，稱為地表面波。</p><p>　　圖2.1 典型的傳播通路</p><p>

32、　　2.2.2 無線信道的分類</p><p>　　各類信號從發(fā)射端發(fā)送出去以后,在到達(dá)接收端之前經(jīng)歷的所有路徑統(tǒng)稱為信道。如果其中傳輸?shù)氖菬o線電信號,電磁波所經(jīng)歷的路徑稱之為無線信道。與其他通信信道相比,無線信道是最為復(fù)雜的一種。無線傳播環(huán)境是影響無線通信系統(tǒng)的基本因素。發(fā)射機與接受機之間的無線傳播路徑,因從經(jīng)歷簡單的視距傳播到遭遇各種復(fù)雜的地物(如建筑物、山脈和樹林等)所引起的反射、繞射和散射傳播等而顯得非常

33、復(fù)雜。另外,移動臺相對于發(fā)射臺移動的方向和速度,甚至收發(fā)雙方附近的移動物體也對接受信號有很大的影響。因此,這使得無線信道具有極大的隨機性。</p><p>　　移動通信信號在空間傳播中所經(jīng)歷的衰落大體可以分為2類,即大尺度衰落和小尺度衰落。大尺度衰落是由于發(fā)射機與接收機之間的距離和兩者之間障礙物(如山丘、森林、建筑物等)的遮蔽影響而造成的信號強度的衰減,它反映了移動信號在較大區(qū)域中的平均能量的減少，或稱為路徑損失

34、。而小尺度衰落是指當(dāng)移動臺在一個較小的范圍運動時,引起的接收信號的幅度、相位和到達(dá)角等的快速變化。信號在傳播的過程中,受各種環(huán)境的影響會產(chǎn)生反射、衍射和散射,這樣就使得到達(dá)接收機的信號是許多路徑信號的疊加,因而這些多徑信號的疊加在沒有視距傳播情況下的包絡(luò)服從瑞利分布。當(dāng)多徑信號中包含一條視距傳播路徑時,多徑信號就服從萊斯分布。根據(jù)信號多徑附加時延的大小,小尺度衰落又可以分為平坦衰落和頻率選擇性衰落。另外,由于移動臺的移動性而導(dǎo)致接收到的

35、信號產(chǎn)生多普勒頻移(頻率色散),根據(jù)多普勒擴展的大小,信道又可以分為快衰落信道和慢衰落信道。</p><p>　　2.2.3 小尺度衰落信道</p><p>　　而由于移動終端在極小范圍內(nèi)移動時，無線信號在經(jīng)過短時間或短距傳播后其幅度將快速衰落，以至于大尺度路徑損耗的影響可以忽略不計，我們稱之為小尺度衰落。它是由同一傳輸信號沿多個路徑傳播，以微小的時間差到達(dá)接收機的信號相互干涉所引起的。其

36、主要效應(yīng)表現(xiàn)為：</p><p>　　1 經(jīng)過短距或短時傳播時傳播后信號強度的急速變化；</p><p>　　2 在不同多徑信號上，存在著時變的Doppler頻移引起的隨機頻率調(diào)制；</p><p>　　3 多徑傳播時延引起的擴展。</p><p>　　在高樓林立的市區(qū)，由于移動天線的高度比周圍建筑物矮得多，因而不存在從移動終端到發(fā)射機之間的

37、視距傳播，這就導(dǎo)致了衰落的產(chǎn)生。即使有這么一條視距傳播路徑存在，由于地面與周圍建筑物的反射，多徑傳播仍然發(fā)生。入射電波以不同的傳播方向到達(dá)，具有不同的傳播時延?？臻g任一點的移動終端所收到的信號都由許多平面波組成，它們具有隨機分布的幅度、相位和入射角度。這些多徑成分被接收機天線按向量合并，從而使接收信號產(chǎn)生衰落失真。即使移動接收機處于靜止?fàn)顟B(tài)，接收信號也會由于無線信道所處環(huán)境中的物體的運動而產(chǎn)生衰落。</p><p&g

38、t;　　影響小尺度衰落的物理因素有很多，包括多徑傳播、移動終端的運動速度、環(huán)境物體的運動速度和信號的傳輸帶寬，但實際建模時在綜合上述因素的基礎(chǔ)上主要考慮多徑傳播的影響。小尺度衰落直接造成的無線信號的快衰落特性，它反映了瞬時功率在幾個波長量級的范圍內(nèi)反映了接收信號的快變化特性，其幅度包絡(luò)r統(tǒng)計上服從萊斯分布或瑞利分布。</p><p><b>　　三、 多徑衰落分析</b></p>

39、<p>　　在移動通信系統(tǒng)中，由于通信地面站天線波束較寬，受地物、地貌和海況等諸多因素的影響，使接收機收到經(jīng)折射、反射和直射等幾條路徑到達(dá)的電磁波，這種現(xiàn)象就是多徑效應(yīng)（如圖3.1）。因為電波通過各個路徑的距離不同，所以各個路徑電波到達(dá)接收機的時間不同，相位也就不同。不同相位的多個信號在接收端疊加，有時是同相疊加而加強，有時是反相疊加而減弱。這樣接收信號的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了所謂的多徑衰落。這些不同路徑到達(dá)的電磁波射線

40、相位不一致且具有時變性，導(dǎo)致接收信號呈衰落狀態(tài)；這些電磁波射線到達(dá)的時延不同，又導(dǎo)致碼間干擾。若多射線強度較大，且時延差不能忽略，則會產(chǎn)生誤碼，這種誤碼靠增加發(fā)射功率是不能消除的，而由此多徑效應(yīng)產(chǎn)生的衰落叫多徑衰落，它也是產(chǎn)生碼間干擾的根源。對于數(shù)字通信、雷達(dá)最佳檢測等都會產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響。</p><p>　　圖3.1 移動通信的多徑傳播</p><p><b>　　3.1

41、瑞利衰落</b></p><p>　　瑞利衰落信道（Rayleigh fading channel）是一種無線電信號傳播環(huán)境的統(tǒng)計模型。這種模型假設(shè)信號通過無線信道之后，其信號幅度是隨機的，即“衰落”，并且其包絡(luò)服從瑞利分布。</p><p><b>　　1.環(huán)境條件：</b></p><p>　　通常在離基站較遠(yuǎn)、反射物較多的地區(qū)

42、，發(fā)射機和接收機之間沒有直射波路徑，存在大量反射波；到達(dá)接收天線的方向角隨機且在（）均勻分布；各反射波的幅度和相位都統(tǒng)計獨立。</p><p>　　2.幅度、相位的分布特性：</p><p>　　包絡(luò)r服從瑞利分布，在內(nèi)服從均勻分布。瑞利分布的概率分布密度如圖3.2所示：</p><p>　　圖3.2 瑞利分布的概率分布密度</p><p>

43、;<b>　　3.2 萊斯衰落</b></p><p>　　在無線信道中，萊斯分布是一種最常見的用于描述接收信號包絡(luò)統(tǒng)計時變特性的分布類型。他的概率密度函數(shù)（PDF）為</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　式中：r為接收到的信號包絡(luò)；為多徑分量的方差；為主信號的功率，為第一類0階修正貝塞爾函

44、數(shù)。萊斯分布有一個重要的參數(shù)K，定義為主信號的功率與多徑分量的方差之比，即為</p><p><b>　　（3.2）</b></p><p><b>　　常用分貝表示為</b></p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　當(dāng)s=0，即時，表明多徑衰落最大

45、，萊斯分布轉(zhuǎn)為瑞利分布；當(dāng)時，表明沒有衰落現(xiàn)象。</p><p><b>　　3.3 多普勒頻移</b></p><p>　　多普勒效應(yīng)是為了紀(jì)念Christian Doppler而命名的，他于1842年提出了這一理論。他認(rèn)為聲波頻率在聲源移向觀察者是變高，而在聲源遠(yuǎn)離觀察者時變低。一個被常用的例子是火車，當(dāng)火車接近觀察者時，其汽鳴聲回避平常更刺耳，你可以在火車經(jīng)過時

46、聽出刺耳的變化。把聲波視為有規(guī)律建個發(fā)射的脈沖，可以想象若你每走一步，編發(fā)射了一個脈沖，那么在你之前的每一個脈沖都比你站立不動時更接近你自己。而在你后面的聲源則比原來不動時遠(yuǎn)了一步。或者說，在你之前的脈沖頻率比平常變高，而在你之后的脈沖頻率比平常變低。</p><p>　　以下多普勒效應(yīng)和多徑效應(yīng)的具體分析：</p><p>　　3.3.1 多普勒頻率搬移（單條路徑）</p>

47、<p>　　將一個無線電波的速度和頻率分別表示為c和f,定義波前為一相角為常數(shù)的面（波傳播時處于同一相位的點所連成的線或面）。例如，考慮一穩(wěn)定源發(fā)送的球面波，相角為 ，波前可以定義為，這里a為一常數(shù)。對于任何t來說，波前是在范圍內(nèi)（見圖10），注意到波前的傳輸速度為c，把兩個相鄰的波前定義為和，已知，波長就可以定義為這兩個相鄰波前之間的距離（對任意t來說）：。</p><p>　　圖3.3 穩(wěn)定源的波

48、前（波陣面）</p><p>　　3.3.2 移動源（單條路徑）</p><p>　　由移動源決定可以解釋如下，當(dāng)一輛救護(hù)車，警車或消防車從你身邊經(jīng)過的時候，從車上發(fā)送的聲音強度隨著車駛來而加強，隨著車子離去而減小，這種強度的變化是由于聲波的頻移（見圖3.4）。</p><p>　　通過分析，由一移動物體發(fā)射的無線電波的輻射同樣表現(xiàn)出多普勒頻移，物體接近，頻率升高，

49、物體遠(yuǎn)離，頻率下降。</p><p>　　圖3.4 移動源的多普勒頻移</p><p>　　無線電波的頻率設(shè)為f,則觀察者觀察到的等效頻率為：</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　因此，多普勒頻移為：</p><p>　　（1）、觀察者為移動的（單條路徑）</

50、p><p>　　當(dāng)發(fā)射源靜止時，波陣面在t=0時如圖10所示，兩個相鄰波陣面的距離為，波陣面以速度c向外傳播（遠(yuǎn)離發(fā)射源），如果觀察者朝著源以速度v移動，則波陣面和觀察者的相對速度為v+c，因此，觀察者通過一個波長的時間為：</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　　等效頻率為：</b><

51、;/p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　因此，多普勒頻移同樣也為：</p><p>　?。?）、發(fā)送端和接收端都是移動的（單條路徑）</p><p>　　隨著發(fā)送端和接收端之間距離的增加，球形波陣面在觀察者看來變成了平面狀的波陣面。設(shè)為無線波傳播方向和觀察者移動方向之間的夾角（見圖3.5），同樣，

52、設(shè)為無線波傳播方向和發(fā)送端移動方向之間的夾角（也見圖3.5）。</p><p>　　圖3.5 移動接收端收到平面波</p><p>　　設(shè)觀察者的速度為，發(fā)送端的速度為，跟發(fā)送端移動的情況一樣，等效波長為：</p><p><b>　　（3.7）</b></p><p>　　因為觀察者相對于波陣面的等效速度為，則。&l

53、t;/p><p>　　對觀察者來說，通過一個波陣面達(dá)到下一個波陣面，如果速度和遠(yuǎn)小于c，則多普勒頻移可近似為：</p><p>　　因此，移動的發(fā)送端和移動的接收端產(chǎn)生的多普勒頻移是：</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　對信號s(t)，它的頻譜為：</p><p>&

54、lt;b>　?。?.9）</b></p><p>　　頻譜搬移之后，新信號變?yōu)椋?lt;/p><p><b>　　（3.10）</b></p><p>　　如果s(t)是一個單頻信號，</p><p>　　3.4 小尺度衰落移動通信信道模型</p><p>　　在通信理論中，描述移動

55、通信信道衰落的模型主要有Clarke信道模型和Suzuki信道模型。前者用于描述小尺度衰落，后者綜合考慮大尺度衰落和小尺度衰落的影響。本說明書主要介紹小尺度衰落模型的仿真，所采用的是Clarke信道模型。在Clarke信道模型下，可以根據(jù)瑞利或萊斯分布來構(gòu)造幅度衰落的模型。假設(shè)在第i個單位時間上的衰落幅度ri 可以表示為：</p><p><b>　?。?.11）</b></p>

56、<p>　　β是直達(dá)信號分量的幅度，xi、yi是滿足方差為，均值為E(xi)=0、E(yi)=0的不相關(guān)高斯隨機過程序列。直達(dá)信號分量與高斯隨機分量的能量比值被稱為萊斯 因子: 。在萊斯衰落中，分別當(dāng)K = ∞和K = 0時，這時的信道分別是Gaussian 信道和瑞利信道。所以瑞利衰落信道可以被看作是K = 0這種特殊情況下的萊斯 衰落信道。萊斯 的PDF[2]如式(2)， 0I [.]是第一類零階修正貝塞耳函數(shù)。在沒有

57、直達(dá)信號傳播路徑的情況下，K = 0且0I [.] =1時，就得到了萊斯概率密度函數(shù)PDF</p><p><b>　　(3.12)</b></p><p><b>　　(3.13)</b></p><p>　　萊斯概率分布函數(shù)CDF如式：</p><p><b>　　(3.14)<

58、/b></p><p>　　這里。由于發(fā)射機和接收機間的相對運動導(dǎo)致的多普勒效應(yīng)，使接收信號產(chǎn)生了多普勒頻移，多普勒頻移定義為下式，v是移動速度，c是光速3×108米/秒。</p><p><b>　　(3.15)</b></p><p>　　多普勒功率譜以載頻為中心、分布在之間， 為最大多普勒頻移，移動信道的多普勒的功率譜密度

59、函數(shù)是下式：</p><p><b>　　(3.16)</b></p><p>　　相干時間Tcoh 是多徑信道中的一個重要參數(shù)，相干時間為兩個瞬時時間的信道沖激響應(yīng)保持強相關(guān)時的最大時間間隔。在現(xiàn)代移動通信中，常用來計算相關(guān)時間Tcoh 的方法是下式</p><p><b>　　(3.17)</b></p>

60、<p>　　通常移動通信信道的仿真模型都是基于多個不相關(guān)的有色高斯隨機過程。產(chǎn)生有色高斯噪聲的方法有兩類，第一類是正弦波疊加法[4]，第二類是成形濾波器法[5]。正弦波疊加法是基于無數(shù)個加權(quán)諧波的疊加：</p><p><b>　　(3.18)</b></p><p>　　式中、、分別是多普勒系數(shù)，多普勒頻移和相移，定義如下為</p><

61、;p><b>　　(3.19)</b></p><p>　　，是在[0,2π)內(nèi)服從均勻分布的隨機變量，表示頻率的分割，當(dāng)時，，這樣就使頻率成為連續(xù)分布。仿真中，一般是用有限的i N 個諧波代替無窮個諧波。基于正弦波疊加法的平坦衰落信道仿真主要就是通過確定參數(shù)、、的值，來建立仿真模型。首先是利用不相關(guān)的高斯隨機變量樣本序列來形成正頻率分量的基帶線性頻譜，負(fù)頻率分量的頻譜可以通過取正頻率

62、分量的共軛來得到?？梢允褂肂ox ?Muller法來產(chǎn)生高斯隨機變量序列：</p><p>　　、是兩個服從（0、1）之間不相關(guān)的均勻分布。將得到的線性頻譜乘上多普勒頻譜后，通過求其逆快速傅立葉變換（IFFT）得到的序列分別將作為瑞利衰落系數(shù)的實部和虛部，組成N個瑞利衰落系數(shù)的幅度將服從瑞利分布，相位服從均勻分布。</p><p><b>　　四、 仿真</b><

63、;/p><p>　　在以上章節(jié)中我們對衰落有了一個具體的了解以及認(rèn)識，因此在這一章我們要完成對信道衰落的仿真以及分析。探討了無線信道中的多普勒頻移。</p><p>　　在下文中我們重點討論了無多普勒頻移，時諧信號、多頻率信號的多普勒效應(yīng)，以及傳播時延為非零時的時延擴展和多普勒頻移等的情況。每一部分的具體分析以及仿真如下：</p><p>　　4.1 2PSK信號調(diào)制&

64、lt;/p><p><b>　　調(diào)制原理</b></p><p>　　數(shù)字調(diào)相：如果兩個頻率相同的載波同時開始振蕩，這兩個頻率同時達(dá)到正最大值，同時達(dá)到零值，同時達(dá)到負(fù)最大值，它們應(yīng)處于"同相"狀態(tài)；如果其中一個開始得遲了一點，就可能不相同了。如果一個達(dá)到正最大值時，另一個達(dá)到負(fù)最大值，則稱為"反相"。一般把信號振蕩一次（一周）作

65、為360度。如果一個波比另一個波相差半個周期，我們說兩個波的相位差180度，也就是反相。當(dāng)傳輸數(shù)字信號時，"1"碼控制發(fā)0度相位，"0"碼控制發(fā)180度相位。載波的初始相位就有了移動，也就帶上了信息。</p><p>　　相移鍵控是利用載波的相位變化來傳遞數(shù)字信息，而振幅和頻率保持不變。在2PSK中，通常用初始相位0和π分別表示二進(jìn)制“1”和“0”。因此，2PSK信號的時域

66、表達(dá)式為</p><p>　　\* MERGEFORMAT (t)=Acos \* MERGEFORMAT t+ \* MERGEFORMAT ) （4.1）</p><p>　　其中， \* MERGEFORMAT 表示第n個符號的絕對相位：</p><p>　　\* MERGEFORMAT =

67、 \* MERGEFORMAT </p><p>　　因此，上式可以改寫為</p><p>　　\* MERGEFORMAT </p><p>　　圖4.1 2PSK信號波形</p><p>　　解調(diào)原理：2PSK信號的解調(diào)方法是相干解調(diào)法。由于PSK信號本身就是利用相位傳遞信息的，所以在接收端必須利用信號的相位信息來解調(diào)信號

68、。下圖2-3中給出了一種2PSK信號相干接收設(shè)備的原理框圖。圖中經(jīng)過帶通濾波的信號在相乘器中與本地載波相乘，然后用低通濾波器濾除高頻分量，在進(jìn)行抽樣判決。判決器是按極性來判決的。即正抽樣值判為1，負(fù)抽樣值判為0.</p><p>　　2PSK信號相干解調(diào)各點時間波形如圖 3 所示. 當(dāng)恢復(fù)的相干載波產(chǎn)生180°倒相時,解調(diào)出的數(shù)字基帶信號將與發(fā)送的數(shù)字基帶信號正好是相反,解調(diào)器輸出數(shù)字基帶信號全部出錯.

69、 </p><p>　　圖4.22PSK信號相干解調(diào)各點時間波形</p><p>　　這種現(xiàn)象通常稱為"倒π"現(xiàn)象.由于在2PSK信號的載波恢復(fù)過程中存在著180°的相位模糊,所以2PSK信號的相干解調(diào)存在隨機的"倒π"現(xiàn)象,從而使得2PSK方式在實際中很少采用。其程序詳見代碼1.</p><p><b>

70、;　　仿真結(jié)果如下</b></p><p>　　圖4.3 2PSK波形圖</p><p>　　圖4.4 2PSK頻譜</p><p>　　4.5 LPF幅頻相頻圖</p><p>　　4.2 多徑信道效應(yīng)：時變（無多普勒效應(yīng)）</p><p>　　在無線通信中，無多普勒效應(yīng)的情況下一個從發(fā)送端的信號經(jīng)過多

71、條路徑到達(dá)接收端時的情況：</p><p><b>　　（4.2）</b></p><p>　　s(t)是發(fā)射信號，L是多徑的個數(shù)，和是第i個射線的相角和到達(dá)時間。</p><p>　　1、s(t)是一個時諧信號，考慮，則接收信號可以寫為：</p><p><b>　?。?.3）</b></p

72、><p>　　其中 </p><p>　?。?）、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)。程序詳見代碼2</p><p><b>　　仿真結(jié)果如圖所示：</b></p><p>　

73、　圖4.6 頻率為自變量的多徑衰落</p><p>　　（2）、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，那么接收信號的強度也同樣依賴發(fā)送端和接收端的位置。</p><p>　　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 ，接收機和發(fā)射機的水平距離為d，則LOS路徑的傳輸距離為：</p><p>

74、;　　反射路徑的傳輸距離為：</p><p><b>　　圖4.7 雙線模型</b></p><p><b>　　傳輸函數(shù) </b></p><p>　　這里R為反射系數(shù)，系數(shù)和事天線參數(shù)，傳輸能量，為了方便，選擇=1，=1，R=-1這是，</p><p>　　代碼3畫出了的幅度，雖然d變化。如果f

75、=1GHz，波長，=10m ， =2m。</p><p>　　圖4.8 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)</p><p>　?。?）、代碼4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： </p><p>　　圖4.9 多徑衰落在四個點上的頻率特性</p><p>　　從圖4.8和圖4.9中

76、，我們得出結(jié)論：多徑衰落的頻率特性是與位置相關(guān)。在圖4.9中，我們可以注意到兩個相鄰的深度衰落的頻率間隔是1/TD，TD是兩條路徑的傳輸時間差。</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　2、 s(t)包括多個頻率分量（s(t)是時諧信號）</p><p>　　由（4.2）式可知，有多徑到達(dá)信號的無線通信信道的傳輸函數(shù)

77、可以寫為：</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　　這里和分別是第n條路徑的幅度和時延。如（4.2）所示，對一有著多個頻率的輸入信號s(t),信道的輸出可以寫為：</p><p><b>　?。?.6） </b></p><p>　　當(dāng) s(t) &

78、#160;包含多個頻率時：</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　是的頻譜，而y(t)的頻譜可以寫為：</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　如下面6射線模型為例考慮，幅度可以定義為： ：[1, 0.3, -0.8, 0.5, -0.4,

79、0.2]，我們僅考慮兩種到達(dá)時間分布：</p><p>　　第一種：：[0，1，2，3，4，5]</p><p>　　第二種：：[0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5]</p><p>　　在第一種情況下，第一次到達(dá)和最后一次到達(dá)的時延間隔是5，而在第二種下只有0.5。我們暫時把延時間隔叫做延時擴展，以后還會有其他的定義。</p><p&g

80、t;　　考慮傳輸信號是一個每隔5有一次沖擊的方波。其頻域圖分析如下：</p><p>　　用代碼5（multi_freq_freq.m）來產(chǎn)生兩種情況下的傳輸和接收信號的頻域視圖，首先，F(xiàn)FT用到公式（4.8）中來找到輸入頻譜，第二，公式(公式4.3)是用來計算信道傳輸函數(shù)，最后，（4.8）被用來計算輸出頻譜。</p><p>　　圖4.10顯示了兩種情況下的輸入頻譜和信道函數(shù)，幅度函數(shù)在

81、上面一行，而相位函數(shù)在下面一行。從左邊一列可以看書，輸入頻譜主要集中在[-200MHz 200MHz]。從信道2可以看出，傳輸函數(shù)的幅度基本平滑，而相位在這個間隔內(nèi)基本是線性的。因此，信道2會引起微弱失真，這種信道被稱為平滑衰落信道。對信道1來說，傳輸函數(shù)的幅度不平滑，相角也不是線性的，因此，信道1會引起較大失真，這種信道被稱為頻率選擇性信道。</p><p>　　圖4.10 輸入頻譜，兩種情況下的傳輸函數(shù)&

82、lt;/p><p>　　圖4.11顯示了兩種情況下的輸入和輸出頻譜，幅度函數(shù)在上面一行，而相位函數(shù)在下面一行。左邊一列的輸入頻率和圖4.11中一樣。對信道2，輸出頻譜(右邊)與輸入頻譜很相似，因此，信道2引起微弱失真，這種信道叫平坦衰落，而信道1的輸出頻譜與輸入頻譜不相似，因此，信道1會引起嚴(yán)重失真，這種信道被稱為頻率選擇性信道。</p><p>　　圖4.11 輸入頻譜，兩種情況下的輸出頻譜

83、</p><p>　　從圖4.11中，傳輸函數(shù)的變化率（有對頻率的響應(yīng)）是跟時延擴展成比例的，時延擴展越大，傳輸函數(shù)變化率越大。</p><p>　　在四個時延擴展的傳輸函數(shù)的絕對值與頻率相關(guān)的圖上可以說明這一點，代碼6（multi_freq_delay.m）就是產(chǎn)生這個圖。對時延擴展為0.2的情況，變化周期（從一個峰值到下一個峰值）是5MHz，同樣，對時延擴展為1，5或者10，時變周期分

84、別為1 MHz，0.2 MHz或0.1 MHz。</p><p>　　圖4.12 四個時延擴展的傳輸函數(shù)的絕對值</p><p>　　4.3 多頻率信號的多普勒多徑效應(yīng)</p><p>　　在時變的多徑環(huán)境下（如有多普勒效應(yīng)），方程（4.10）所示，接收信號（決定于發(fā)送的時諧信號）為：</p><p>　　， 這里 是時變頻譜，考慮到信號

85、有多個頻率分量，則</p><p>　　接收信號的時變頻譜為，接收接收的時域表達(dá)式為：</p><p>　　在第一個例子中，考慮了兩種不同多普勒擴展的情況，在每種情況中有六條射線，且六條射線的幅度為：</p><p>　?。篬1,0.3,-0.8, 0.5,-0.4,0.2]</p><p><b>　　多普勒頻移為：</b&

86、gt;</p><p>　　第一種情況：：[0，2Hz，10 Hz，6 Hz，8 Hz，4 Hz]，</p><p>　　第二種情況：：[0，20Hz，10 0Hz，6 0Hz，80Hz，40 Hz].</p><p>　　現(xiàn)在，我們假設(shè)所有的傳輸時延都為0，考慮在[,]上為1，其余區(qū)間為0，我們在圖4.10中畫出當(dāng)=0和=20s時的y(t)，可以看出，第一，由于所

87、有傳輸時延為0故接收端沒有失真；第二，多普勒擴展引起信號隨時間而變化，在不同的觀察時間，接收信號時不同的；第三，多普勒擴展越大，時間變化率越大。代碼7（Doppler_spread_time.m）詳見附錄</p><p>　　圖4.13 有多個頻率分量信號的多普勒效應(yīng)</p><p>　　4.4 傳播時延為非零時的時延擴展和多普勒頻移</p><p>　　繼續(xù)上面的

88、例子，我們來考慮傳播時延為非零，有時延擴展和多普勒擴展的不同組合的四種情況，在每種情況中有六條射線，且六條射線的幅度為：</p><p>　?。篬1,0.3,-0.8, 0.5,-0.4,0.2]</p><p><b>　　多普勒頻移為：</b></p><p>　　第一種和第三種情況是較小的多普勒擴展：：[0，2Hz，10 Hz，6 Hz，

89、8 Hz，4 Hz]，</p><p>　　第二種和第四種情況是較大的多普勒擴展：：[0，20Hz，10 0Hz，6 0Hz，80Hz，40 Hz].</p><p><b>　　傳輸時延為：</b></p><p>　　第一種和第二種情況時延較大：：[0，1，2，3，4，5]</p><p>　　第三種和第四種情況時延

90、較?。海篬0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5]</p><p>　　我們來討論頻域視圖，用以代碼8（fre_transfer.m）來計算和畫出圖16的在=0和=20ms，頻率為[-1MHz,+1MHz]的傳輸函數(shù)（幅度和相位）。</p><p><b>　　clear;</b></p><p>　　an=[1,0.3,-0.8,0.5,

91、-0.4,0.2];</p><p>　　tn=[0,1,2,3,4,5;0,1,2,3,4,5;0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5;0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5];</p><p>　　wn=[0,2,10,6,8,4;0,20,100,60,80,40;0,2,10,6,8,4;0,20,100,60,80,40];</p><p>　　圖

92、4.14 較大的延遲擴展引起較快的頻率變化率（第一和第二種情況）。較大的多普勒擴展引起較快的時間變化率（第二和第四種情況），注釋：紅（藍(lán)）線代表=20ms（0ms）的情況</p><p>　　從4.14圖可以看出一三多普勒擴展較小，因此相位變化很小，而二四相位變化顯著；一二時延較大，故頻域的相位和幅度的變化較大，而三四相位和幅度變化較小。</p><p>　　通過以上我們對無多普勒頻移、多

93、頻率信號等各種情況的研究以及討論，我們可知：</p><p>　　多普勒擴展小時： 頻域：慢時間選擇性衰落</p><p><b>　　時域：時間變化慢</b></p><p>　　多普勒擴展大時： 頻域：快時間選擇性衰落</p><p><b>　　時域：時間變化快</b></p>

94、<p>　　時延擴展大時： 頻域：頻率選擇性嚴(yán)重</p><p><b>　　時域：失真嚴(yán)重</b></p><p>　　時延擴展小時： 頻域：頻率選擇性不嚴(yán)重</p><p><b>　　時域：失真不嚴(yán)重</b></p><p><b>　　總結(jié)</b&g

95、t;</p><p>　　在這次的課程設(shè)計中我們不僅檢驗了所學(xué)的知識，也培養(yǎng)了如何去把握一件事情，去做一件事情，完成一件事情。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課題設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大

96、潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)．</p><p>　　在這次課題設(shè)計過程中我鍛煉了自己的思考能力和動手能力。通過題目選擇和設(shè)仿真設(shè)計，加強了我思考問題的完整性和實際生活聯(lián)系的可行性。在方案設(shè)計選擇和衰落的選擇上，培養(yǎng)了我們對各種衰落的認(rèn)識。也進(jìn)一步鍛煉了我們個人查閱技術(shù)資料的能力，動手能力，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。</p><p>　　在這次課程設(shè)計中，在一、二章節(jié)我們了解了本課題設(shè)計的目的意義

97、，并分析了陸地移動通信信道的特征，以及信道的幾種衰落模型。第四章節(jié)中對我們選用的衰落進(jìn)行了分情況仿真分析。我們?nèi)粘Ｕn程中學(xué)習(xí)到的典型的模型有瑞利衰落和萊斯衰落等。且由于現(xiàn)在城市通信中幾乎不存在視距傳播路徑，所以各種衰落模型的研究就顯得尤為突出。這次課程設(shè)計中我們使用了matlab對信道信號進(jìn)行了仿真，并通過不同信號的多普勒頻移、時延情況進(jìn)行了幾種仿真的對比。通過幾種信號的仿真比較對多普勒頻移效應(yīng)有了具體的了解。</p>&

98、lt;p>　　通過設(shè)計與仿真，我們也遇到了很多的困難，比如代碼的編寫等。相對幾種衰落，多普勒頻移引起的衰落比較容易仿真，因此我們選用了多普勒頻移的仿真。</p><p>　　在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，但由于自己的能力有限，不能夠靈活運用matlab進(jìn)行仿真，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師多多指教。</p>

99、<p><b>　　致謝參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]覃團(tuán)發(fā)、姚海濤、覃遠(yuǎn)年、陳海強. 移動通信. 重慶大學(xué)出版社</p><p>　　[2]Gordon.Stuber .移動通信原理. 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[3]沈振元、聶志泉、趙雪符. 通信系統(tǒng)原理. 西安電子科技出版社</p><

100、;p>　　[4]邱玲、朱近康、孫葆根、張磊. 第三代移動通信系統(tǒng). 人民郵電出版社</p><p>　　[5]郭梯云、鄔國揚、李建東. 移動通信系統(tǒng)（第三版）. 西安電子科技大學(xué)出版社 </p><p>　　[6]陳萍等. 現(xiàn)代通信實驗系統(tǒng)的計算機仿真. 國防工業(yè)出版社</p><p>　　[7]張賢達(dá)、保錚. 通信信號處理. 國防工業(yè)出版社</p>

101、;<p>　　[8]Abeb-Meraim,loubaton p,moulines E. A subspace algorithm for certain blind </p><p>　　Identification problems. IEEE Trans. Inform. Theory,1997</p><p>　　[9]Applebaum S P.Adaptive a

102、rrays. IEEE trans. Antenna and Propagation,1996</p><p>　　[10]梁紅等. 信號與系統(tǒng)分析與Matlab實現(xiàn). 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[11]范影樂等. Matlab應(yīng)用詳解. 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[12]宋祖順等. 現(xiàn)代通信原理. 電子工業(yè)出版社</p><

103、p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　代碼1：：</b></p><p>　　clear all; </p><p>　　close all;</p><p><b>　　clc;</b></p><p><b>　　

104、max=10</b></p><p>　　g=zeros(1,max);</p><p>　　g=randint(1,max);%長度為max的隨機二進(jìn)制序列</p><p>　　cp=[];mod1=[];f=2*2*pi;t=0:2*pi/199:2*pi;</p><p>　　for n=1:length(g);</p

105、><p>　　if g(n)==0; </p><p>　　A=zeros(1,200);%每個值200個點 </p><p>　　else g(n)==1;</p><p>　　A=ones(1,200); </p><p><b>　　end</b></p

106、><p>　　cp=[cp A]; %s(t),碼元寬度200 </p><p>　　c=cos(f*t);%載波信號 </p><p>　　mod1=[mod1 c];%與s(t)等長的載波信號,變?yōu)榫仃囆问?lt;/p><p><b>　　end</b></p><p>　　figure(1);s

107、ubplot(4,2,1);plot(cp);grid on;</p><p>　　axis([0 200*length(g) -2 2]);title('二進(jìn)制信號序列');</p><p>　　cm=[];mod=[];</p><p>　　for n=1:length(g);</p><p>　　if g(n)==0;

108、</p><p>　　B=ones(1,200);%每個值200個點 </p><p>　　c=cos(f*t); %載波信號</p><p>　　else g(n)==1;</p><p>　　B=ones(1,200); </p><p>　　c=cos(f*t+pi); %載波信號</p>&l

109、t;p><b>　　end</b></p><p>　　cm=[cm B]; %s(t),碼元寬度200 </p><p>　　mod=[mod c]; %與s(t)等長的載波信號</p><p><b>　　end</b></p><p>　　tiaoz=cm.*mod;%e(t)調(diào)制&

110、lt;/p><p>　　figure(1);subplot(4,2,2);plot(tiaoz);grid on;</p><p>　　axis([0 200*length(g) -2 2]);title('2PSK調(diào)制信號');</p><p>　　figure(2);subplot(4,2,1);plot(abs(fft(cp)));</p&g

111、t;<p>　　axis([0 200*length(g) 0 400]);title('原始信號頻譜');</p><p>　　figure(2);subplot(4,2,2);plot(abs(fft(tiaoz)));</p><p>　　axis([0 200*length(g) 0 400]);title('2PSK信號頻譜');&l

112、t;/p><p>　　%帶有高斯白噪聲的信道</p><p>　　tz=awgn(tiaoz,10);%信號tiaoz中加入白噪聲，信噪比為10</p><p>　　figure(1);subplot(4,2,3);plot(tz);grid on</p><p>　　axis([0 200*length(g) -2 2]);title('

113、;通過高斯白噪聲信道后的信號');</p><p>　　figure(2);subplot(4,2,3);plot(abs(fft(tz)));</p><p>　　axis([0 200*length(g) 0 400]);title('加入白噪聲的2PSK信號頻譜');</p><p>　　jiet=2*mod1.*tz;%同步解調(diào)<

114、;/p><p>　　figure(1);subplot(4,2,4);plot(jiet);grid on</p><p>　　axis([0 200*length(g) -2 2]);title('相乘后信號波形')</p><p>　　figure(2);subplot(4,2,4);plot(abs(fft(jiet)));</p>

115、<p>　　axis([0 200*length(g) 0 400]);title('相乘后信號頻譜');%低通濾波器</p><p>　　fp=500;fs=700;rp=3;rs=20;fn=11025;</p><p>　　ws=fs/(fn/2); wp=fp/(fn/2);%計算歸一化角頻率</p><p>　　[n,wn]=bu

116、ttord(wp,ws,rp,rs);%計算階數(shù)和截止頻率</p><p>　　[b,a]=butter(n,wn);%計算H(z）</p><p>　　figure(4);freqz(b,a,1000,11025);subplot(2,1,1);</p><p>　　axis([0 4000 -100 3 ])</p><p>　　titl

117、e('LPF幅頻相頻圖');</p><p>　　jt=filter(b,a,jiet);</p><p>　　figure(1);subplot(4,2,5);plot(jt);grid on</p><p>　　axis([0 200*length(g) -2 2]);title('經(jīng)低通濾波器后信號波形')</p>