多径信道理论的直观感受与MATLAB仿真(频率选择性衰落)

本文主要是介绍多径信道理论的直观感受与MATLAB仿真(频率选择性衰落)，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

多径信道理论模型

其中接收端离发射端距离为d，反射处离发送端距离为L。简化发送端发送的信号为正弦信号：

$r(t) = cos(2*pi*f*t)$

接收端接收到的信号有2路，一路是发射机直接到接收端，另一路经过发射机发射再反射到达接收端。考虑信号在传输过程中的损耗，电磁波损耗随着传输距离按平方规律衰减，相应的电场强度按1/d规律衰减。

在 t时刻接收到的信号为:

$\frac{r(t-d/c)}{d}$
$\frac{r(t-(2L-d)/c)}{2L-d}$
其中c为电磁波传播速度。

将其合并：

$s(t) = \frac{cos(2*pi*f*(t-d/c))}{d}-\frac{cos(2*pi*f*(t-(2L-d)/c))}{2L-d}$

其中减号是因为反射部分信号反相。

得到模型后进行分情况仿真，（为了使图更直观，将此处电磁波传播速度改为30，不会影响结果）。

多径信道下的衰落仿真（频率选择性衰落）

1.1 衰落的产生：

（1）接收端静止时，当接收端到发射端的距离<接收端到反射处的距离

（2）接收端静止时，当接收端到发射端的距离>接收端到反射处的距离

可知衰落与接收端到发射端和反射端的距离有关。

1.2 频率的选择性衰落：

（1）接收端静止，且接收端到发射端的距离<接收端到反射端的距离，发射频率f=1

（2）接收端静止，且接收端到发射端的距离<接收端到反射端的距离，发射频率f=4时

此处从仿真层面上感受到了频率的选择性衰落。即在同一个位置，由于反射径的存在，发射端发射不同频率的信号时，某些频率信号被增强，而有的频率信号被削弱。

1.3 matlab仿真代码：

clc;
clear all;
close all;
%% 参数初始化
f=1;                %信号发射频率 
v=0;                %接收端速度，静止情况为0
c=10;               %电磁波速度 
d=12;               %接收端到发射端的距离
L=15;               %反射处到发射端的距离 
t=0.1:0.001:12;     %时间轴
% [E1,E2,E3] = Signal(f,v,c,d,L);%% 计算波形
E1=cos(2*pi*f*(t-d/c))/d; 
E2=cos(2*pi*f*(t-(2*L-d)/c))/(2*L-d);%% 绘图
figure
plot(t,E1);             %画出直射径的信号
hold on
plot(t,-E2,'g');        %画出反射径的信号 
hold on
plot(t,E1-E2,'r');      %画出接收端总的接收信号。 
legend('直射径信号 ','反射径信号 ','合成信号 '); %在坐标轴上添加图例
axis([0 12 -0.3 0.3]);
grid onfigure
plot(t,E1-E2,'r') %画出接收端总的接收信号。 
legend('合成信号 ') 
axis([0 12 -0.3 0.3]);
grid on