1、信息工程學院2011年 4 月課程： 通信系統建模與仿真題 目：移動無線信道多徑衰落的仿真班級：姓 名：學號：110指導老師：劉潤杰成 績 :信號在多徑衰落信道中傳輸特性的研究多徑衰落 ：在通信系統 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 折射、反射和直射 等幾條路徑到達的電磁波， 這種現象就是 多徑效應 。這些不同路徑到達的電磁波射線相位不一致且具有時變性，導致接收信號呈衰落狀態；這些電磁波射線到達的時延不同， 又導致碼間干擾。 若多射線強度較大，且時延差不能忽略，則會產生 誤碼，這種誤碼靠增加發射功率是不能消除的，而由此多徑效應產生的衰落叫 多

2、徑衰落 ，它也是產生碼間干擾的根源。 對于數字通信、 雷達最佳檢測等都會產生十分嚴重的影響。多徑衰落信道 ：在無線信道中， 發送和接受天線之間通常存在于一條的信號傳播路徑。 多徑的存在是因為發射和接收之間建筑物和其他物體的發射，繞射，散射等引起的。當信號在無線信道傳播時，多徑發射和衰減的變化將使信號經歷隨機波動。 因此，無線信道的特性是不確定的，隨機變化的。首先我們令頻率和移動臺速度都不改變只改變移動臺和反射墻之間的距離當 r0=10 時 clear allf=2;%發射信號頻率v=0;%移動臺速度，靜止情況為0c=3e8;%電磁波速度，光速r0=10;%移動臺距離基站初始距離d=40;%基站

3、距離反射墻的距離t1=0.1:0.0001:12; %時間E1=cos(2*pi*f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);%直射徑信號E2=cos(2*pi*f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1); %反射徑信號figureplot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')%畫出直射徑、反射徑和總的接收信號legend('直射徑信號 ',' 反射徑信號 ','移動臺接收的合成信號 ')axis(0 12 -0.5 0.5)figu

4、replot(t1,E1-E2)（圖 1）即使移動臺是靜止的，由于反射徑的存在，使得接收的合成信號最大值要小于之射徑的信號 。（圖 2）當 r0=30 時 clear allf=2;%發射信號頻率v=0;%移動臺速度，靜止情況為0c=3e8;%電磁波速度，光速r0=30;%移動臺距離基站初始距離d=40;%基站距離反射墻的距離t1=0.1:0.0001:12; %時間E1=cos(2*pi*f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);%直射徑信號E2=cos(2*pi*f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1); %反射徑信號figure

5、plot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')%畫出直射徑、反射徑和總的接收信號legend('直射徑信號 ',' 反射徑信號 ','移動臺接收的合成信號 ')axis(0 12 -0.5 0.5)figureplot(t1,E1-E2)（圖 3）（圖 4）即使移動臺是靜止的，由于反射徑的存在，使得接收的合成信號最大值要小于之射徑的信號 。通過圖 1 和圖 3 的對比我們不難發現當r0=10 時，它的的反射徑信號比 r0=30 時（圖 3）的反射徑信號幅度要小，由于 r0=30 更靠近反射

6、墻處使得直射信號比 r0=10 處要弱一些，而反射信號要比 r0=10 的位置處更強一些，但是移動臺接收到的合成信號（圖中紅線）更弱了一些，不僅小于直射信號而且還小于反射信號。由此可以看出當移動臺不動時在距離反射墻較遠的距離其接收合成信號的強度會更好一些。上述實驗是發生在頻率相同時線面當我們改變頻率令 f=1 時clear allf=1;%發射信號頻率v=0;%移動臺速度，靜止情況為0c=3e8;%電磁波速度，光速r0=10;%移動臺距離基站初始距離d=40;%基站距離反射墻的距離t1=0.1:0.0001:12; %時間E1=cos(2*pi*f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0

7、+v.*t1);%直射徑信號E2=cos(2*pi*f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1); %反射徑信號figureplot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')%畫出直射徑、反射徑和總的接收信號legend('直射徑信號 ',' 反射徑信號 ','移動臺接收的合成信號 ')axis(0 12 -0.5 0.5)figureplot(t1,E1-E2)令 f=7 時 clear allf=7 %發射信號頻率v=0;%移動臺速度，靜止情況為0c=3e

8、8;%電磁波速度，光速r0=10;%移動臺距離基站初始距離d=40;%基站距離反射墻的距離t1=0.1:0.0001:12; %時間E1=cos(2*pi*f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);%直射徑信號E2=cos(2*pi*f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1); %反射徑信號figureplot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')%畫出直射徑、反射徑和總的接收信號legend('直射徑信號 ',' 反射徑信號 ','移動臺

9、接收的合成信號 ')axis(0 12 -0.5 0.5)figureplot(t1,E1-E2)0當我們把頻率 f=1 改到 f=7 時我們會發現移動臺接收到的信號得到增強。通過改變頻率的得到圖形我們可以得到結論，在同一位置，由于反射信號的存在，發射不同頻率的信號時，在接受機處接受到信號有的頻率是被增強了，有的是被消弱了。頻率選擇性衰減由此產生。上面的兩個實驗我們都是令試驗臺靜止的現在我們讓試驗臺想著反射墻移動，速度為 V ，在時刻 t 移動臺距離基站的位置為 r0=r0+vt令 v=3 時 clear allf=2;%發射信號頻率v=3;%移動臺速度，靜止情況為0c=10;%電磁波

10、速度，光速r0=1;%移動臺距離基站初始距離d=30;%基站距離反射墻的距離t1=0.1:0.0001:12; %時間E1=cos(2*pi*f*(1-v/c).*t1-r0/c)./(r0+v.*t1);%直射徑信號E2=cos(2*pi*f*(1+v/c)*t1+(r0-2*d)/c)./(2*d-r0-v*t1); %反射徑信號figureplot(t1,E1,t1,E2,'-g',t1,E1-E2,'-r')%畫出直射徑、反射徑和總的接收信號legend('直射徑信號 ',' 反射徑信號 ','移動臺接收的合成信號

11、 ')axis(0 12 -0.5 0.5)figureplot(t1,E1-E2)（圖 5）（圖 5-1 ）從上面的幾個實驗可以知道多經導致了頻率選擇性。當移動臺運動起來后， 發現即使是在同一頻率，在不相同的時間點時，合成信號的強度也會不相同，在圖5-1中我們可以看到在t=1s,2s,3.5s,5.5s,9s,11s時，接收信號強度相對處于波底，特 別 是 當t=5.5s時 其 合 成 信 號 的 接收 幾 乎 為0 ， 而 在t=1.5s,3s,5s,6.5s,9s,11.5s時其接收信號的強度相對處于波峰位置，而在t=6.5s時其接收信號也幾乎為0，而對比圖5 中t=6.5s時我

12、們會發現這是的直射信號和反射信號比合成信號要大很多。這種由移動臺運動而引起的信號增強或衰弱的情況就是時間選擇性衰弱。 當我們隨著時間的推移移動臺距離反射墻越來越近時，我們的接收合成信號就有所減弱，而這種衰減的幅度是不定的，它和直射信號和反射信號都有著一定關系。綜合以上三個實驗我們不難發現， 造成多徑衰落信道的原因還有很多， 例如當發射的頻率不同時其信號會有所衰減或增強， 隨著移動臺的運動其信道也會有所變化。 當然在不同的頻率、 速度以及移動臺距離反射墻的距離不同都會對信號產生影響。 當移動臺隨著時間變化而運動的同時， 信號的接收也會隨著時間變化而衰減或增強。 但是通過本次實驗我們可以的處一個結

13、論，就是接收合成信號的強度和移動臺距離反射墻的距離、移動臺是否移動以及發射的頻率是有關聯的。出師表兩漢：諸葛亮先帝創業未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此誠危急存亡之秋也。然侍衛之臣不懈于內，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。將軍向寵，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優劣得所。“能 ”，是以眾議舉寵為督：親賢臣， 遠小人， 此先漢所以興隆也； 親小人， 遠賢臣， 此后漢所以傾頹也。 先帝在時，每與臣論此事， 未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。 侍中、尚書、 長史、 參軍，此悉貞良死節之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當世之事，由是感激，遂許先帝以驅馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以