1.1课题研究背景
无线电波的传播环境非常复杂，再加上无线电波自身的多样性，使得电波会通过多种方 式和途径从发射天线传播到接收天线。无线视距是指与无线视线相关的路径的长度，它不仅 是建立无线传播模型的基础，也被用来区分不同的传播模式。通常情况下，可以按照距离尺 度将陆地移动通信无线信号的传播机制划分为大尺度和小尺度两种。大尺度传播机制主要用 于描述发射机与接收机之间长距离的平均信号场强的变化，小尺度传播机制用于描述短距离 内接收信号强度的变化。
按照传播模型的适用环境划分，乂可以分为室外传播模型和室内传播模型。按照传播模 型的来源划分，可以分为经验模型和确定性模型两种。其中，经验模型是根据大量的测量结 果，统讣分析后归纳导出的公式；确定性模型则是对具体现场环境直接应用电磁理论讣算的 方法得到的公式。
一个有效的传播模型应该能很好地预测出传播损耗，该损耗是距离、工作频率和环境参 数的函数。山于在实际环境中地形和建筑物的影响，传播损耗也会有所变化，因此预测结果 必须在实地测量过程中进一步验证。 1.2课题研究意义
无线信道是移动通信的传输媒介，所有的信息都在这个信道中传输。信道性能的优劣直 接决定着信息传送的正确率和时效性，进而决定着人们的通信质量。因此，要想在有限的频 谱资源上尽可能高质量、大容量传输有用信息，就要求我们必须十分清楚地了解信道的特性, 然后根据信道的特性釆取一系列的抗干扰和抗衰落技术来保证传输质量和传输容量方面的要 求。而对于象认知无线电这样的通过协商利用授权网络空闲时间、空闲频段的无线通信网络, 首先就需要实时检测授权网络用户当前未使用的频谱空洞，通过频谱分析，估计相应的参数, 并根据非授权用户的需求判断可用的频段和可以达到的通信容量和QoS。
对于授权网络当前的使用状况仍需非授权网络完全通过空中接收、分析授权网络与其用 户间的上、下行信号进行判断。更何况就认知无线电的设想而言，它应该解决异构的多种制 式的无线网络的共存问题，CR网能够在全频段的频谱范用内快速捕获频谱空洞，进而重新配 置网络资源、工作模式和参数。纵向要打破传统的分层概念，采用跨层新协议，横向要打破 静态频谱分割方法，不仅动态接入，而且还要自适应地改变频段，改变制式、改变参数，# 至改变网络架构。这就对非授权网络如何通过无线信道获得授权网络信息的能力提出更高的 要求。
U前，在实验室里研究移动无线信道普遍使用的是无线信道仿真模型，这比实物试验更 能节省费用，并且信道仿真模型复用性高，可以利用其对系统性能进行测试、分析和评估。 因此，无线
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信道仿真模型的研究有着重要的理论和实际意义。业界对无线信道仿真模型的研 究曲来已久，但多数只考虑了小尺度衰落，但对于认知无线电的研究来说，不单单需要解决 小尺度衰落对数字传输技术的影响，最基础的是要解决认知无线电在空中接口上对信息的感 知，并且要根据感知的信号强度判断非授权用户的接入是否会对授权网络用户造成干扰以及 干扰的程度，进而提出非授权网络用户智接入和退出的机制以及接入和退出阈值的判断和讣 算，这势必要涉及到大尺度衰落 1.3基于MATLAB仿真概要
在MATLAB通信工具箱中有SLMULINK仿真模块和MATLAB函数，形成一个运算函 数和仿真模块的集合体，用来进行通信领域的研究、开发、系统设计和仿真。通信工具箱中 的模块可供直接使用，并允许修改，使用起来十分方便，因而完全可以满足使用者设计和运 算的需要。
MATLAB通信工具箱中的系统仿真,分为用SIMULINK模块框图进行仿真和用MATLAB 函数进行的仿真两种。在用SIMULINK模块框图的仿真中，每个模块，在每个时间步长上执 行一次，就是说，所有的模块在每个时间步长上同时执行。这种仿真被称为时间流的仿真。 而在用MATLAB函数的仿真中，函数按照数据流的顺序依次执行，意味着所处理的数据，首 先要经过一个运算阶段，然后再激活下一个阶段，这种仿真被称为数据流仿真。某些特定的 应用会要求釆用两种仿真方式中的一种，但无论是哪种，仿真的结果是相同的。
Simulink是MATLAB提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包o Simulink 提供了专门用于显示输出信号的模块，可以在仿真过程中随时观察仿真结果。同时，通过 Simulink的存储模块，仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作区或文件中，供用户在仿 真结束之后对数据进行分析和处理。另外，Simulink把具有特定功能的代码组织成模块的方 式，并且这些模块可以组织成具有等级结构的子系统，因此具有内在的模块化设计要求。基 于上述优点，Simulink称为一种通用的仿真建模工具，广泛应用于通信仿真、数字信号处理、 模糊逻辑、神经网络、机械控制和虚拟现实等领域。
根据输出信号与输入信号的关系，Simulink提供3种类型的模块：连续模块、离散模 块和混合模块。连续模块是指输出信号随着输入信号发生连续变化的模块，离散模块则是输 出信号以固定间隔变化的模块。对于连续模块，Simulink采用积分方式计算输出信号的数值, 因此，连续模块主要涉及导数的计算及其积分。离散模块的输出信号在下一个抽样时刻到来 之前保持恒定，这时候Simulink只需以一定的间隔计算输出信号的数值。混合模块是根据 输入信号的类型来确定输出信号类型的，它既能够产生连续输出信号，也能够产生离散输出 信号。 1.4信道仿真技术的发展及现状
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移动通信系统的性能主要受到无线信道特性的制约。发射机和接收机之间的传播路径上 一般分布有复杂的地形地物，其信道往往是非固定的和不可预见的，具有复杂时变的电波传 播特性，因而造成了信道分析和传播预测的困难。随着通信系统的日趋复杂化，无线信道的 仿真对于现代数字移动通信系统的研究有着不可替代的意义。
LI前，根据统计结果得出的预测经验公式，再根据实地测试进行修正，大区制、宏小区 和微小区已经有公认的具有普遍意义的信道模型-Okumura-Hata模型，它是一组基于各种地形 地物环境中场强实测数据的统汁图表拟合的、能够讣算不同区域传播路径损耗中值的经验公 式。它以准平坦地形大城市地区的场强中值或路径损耗作为基准，在此基础上对不同的传播 环境和地形条件等因素用校正因子加以修正。山于它的预测值与实测数据能够达到比较完美 的吻合，所以被普遍应用于覆盖范圉不大于20km的大区制和宏蜂窝小区的无线网络设计， 目前这方面的工作主要集中在测量手段和数据处理上。
而在微小区（半径小于lkm）中，由于多半是地形复杂且业务量比较大的重点区域，基 于统计和修正因子的经验公式多半不适用。而且山于其采用的频率达到微波波段，所研究的 散射体和计算域电尺寸过大（每一维度均达儿白其至儿千个波长），导致计算时间和计•算机内 存的消耗急剧增加，使得理论分析微小区电波传播特性存在很大困难。而且山于所处地区地 物环境的复杂性，干扰也相对复杂，很难预测其场强，也很少有统一实用的信道仿真模型。 于是，基于相似性原理的近似信道模型成为一种合理的选择，常用的电波传播预测模型有 COST231模型和RayTracing模型。COST231模型是一个在业界获得广泛应用的宏小区和微 小区电波传播预测模型，它对地形地物做了必要且合理的假设，以可视路径以及非可视路径 电波传播损耗为基准，在此基础上对其他地形地物进行修正。COST231模型能够在较短时间 内预测场强，频率适用范圉为900MHz〜1800MHz。RayTracing模型考虑建筑物的反射和绕 射，通常采用射线跟踪的方法对微小区的无线电电波传播进行预测，因而能更接近实际信道, 但计算量偏大。
至于微微小区中的无线电电波传播的预测，在理论和实测两方面都有研究在进行，且取 得了一定的研究成果，但目前还没有公认的具有普遍意义的模型。在现代高速移动通信系统 的设计中，往往需要为各种各样的无线移动信道的多径时延扩展和衰落效应进行仿真建模。 国际公认的传播预测模型并不能适用于所有无线通信环境，尤其是在微微小区中，传播路径 更加复杂，从简单的视距传播到复杂的具有各种各样障碍物的反射、折射和散射路径，无线 信道的传播特性具有极大的随机性，环境微小的变化都能引起接收信号很大的波动。因此， 非常有必要从普遍意义上研究无线信道的仿真技术。研究表明，虽然无线信号在各种不同移 动环境中受到的时延扩展和衰落影响各不相同，但他们都是时变的多径传输信道，都可以用 具有时变冲激响应的线性滤波器描述。
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在很多文献中，广义平稳非相关散射被公认为是能够 显示时延扩展和多普勒扩展的最简单的随机过程。业已证明，高斯广义平稳非相关散射模型 与许多实际的无线信道相吻合。 1.5本课题主要研究内容
本课题，我们根据实际情况，详细介绍了 Okumura-Hata模型、COST231 Hata模型 Walfisch-Ikegami模型和SUI模型的理论，并基于MATLAB/Simulink对四个无线信道模型进 行仿真和性能分析。
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第二章MATLAB简介
2.1 MATLAB的概况
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)之意。除具备卓越的数值计算能力外，它 还提供了专业水平的符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制等功能。在当今30多 个数学类科技应用软件中，就软件数学处理的原始内核而言，可分为两大类，一类是数值汁 算型软件，如MATLAB、Xmath. Gauss等，这类软件长于数值计算，对处理大批数据效率 高；另一类是数学分析型软件，Mathematical Maple等，这类软件以符号计算见长，能给出 解析解和任意精确解，其缺点是处理大量数据时效率较低。MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的缩写。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常 用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C, FORTRAN等语言完成相同的事情 简捷得多。
当前流行的MATLAB 7.0/Simulink 3.0包括拥有数白个内部函数的主包和三十儿种工具 包(Toolbox),工具包乂可以分为功能性工具包和学科工具包，功能工具包用来扩充MATLAB 的符号计算，可视化建模仿真，文字处理及实时控制等功能。学科工具包是专业性比较强的 工具包。控制工具包，信号处理工具包，通信工具包等都属于此类。开放性使MATLAB r受 用户欢迎，除内部函数外，所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件，用 户通过对源程序的修改或加入自己编写的程序构造新的专用工具包。 2.2 MATLAB产生的历史背景和发展历程
在70年代中期，Cleve Moler博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用 EISPACK和UNPACK的FORTRAN子程序库oEISPACK是特征值求解的FOETRAN程序库, UNPACK是解线性方程的程序库。在当时，这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。到70 年代后期，身为美国New MEXico大学计算机系系主任的Cleve Moler,在给学生讲授线性代 数课程时，想教学生使用EISPACK和LINPACK程疗;库，但他发现学生用FORTRAN编写接 口程序很费时间，于是他开始自己动手，利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的 接口程序。Cleve Moler给这个接口程序取名为MATLAB,该名为矩阵(matrix)和实验室 (labotatory)两个英文单词的前三个字母的组合。在以后的数年里，MATLAB在多所大学里作 为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软件广为流传。
1983年春天，Cleve Moler到Standford大学讲学，MATLAB深深地吸引了工程师John Littleo John Little敬锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景。同年，他和Cleve Moler, Steve Bangert 一起，用C语言开发了第二代专业版。这一代的MATLAB语言同时具备了数值 第5贞共33页 计算和数据图示化的功能。
1984 年，Cleve Moler 和 John Little 成立了 Math Works 公司。正式把 MATLAB 推向市场， 并继续进行MATLAB的研究和开发。
在MATLAB进入市场前，国际上的许多软件包都是直接以FORTRANC语言等编程语言开发 的。这种软件的缺点是使用面窄，接口简陋，程序结构不开放以及没有标准的基库，很难适 应各学科的最新发展，因而很难推广。MATLAB的出现，为各国科学家开发学科软件提供了 新的基础。在MATLAB问世不久的80年代中期，原先控制领域里的一些软件包纷纷被淘汰 或在MATLAB上重建。
MathWorks 公司 1993 年推出了 MATLAB 4.0 版，1995 年推出 4.2C 版(forwin3.X) 1997 年推出5.0版。1999年推出5.3版。MATLAB 5.X较MATLAB 4.X无论是界面还是内容都有 长足的进展，其帮助信息釆用超文本格式和PDF格式，在Netscape 3.0或IE 4.0及以上版本, Acrobat Reader中可以方便地浏览。2007年乂推出了最新的7.0版，更加完善了 Matlab的强 大功能。
时至今日，经过MathWorks公司的不断完善，MATLAB已经发展成为适合多学科，多种 工作平台的功能强大大大型软件。在国外，MATLAB已经经受了多年考验。在欧美等高校， MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动 态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生，硕士生，博士生必须掌握 的基本技能。在设讣研究单位和工业部门，MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具体问 题。在国内，特别是工程界，MATLAB -定会盛行起来。可以说，无论你从事工程方面的哪 个学科，都能在MATLAB里找到合适的功能。
经儿年的校间流传，在Little的推动下，ill Little、MolerSteve Bangert合作，于1984 年成立了 MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核釆用 C语言编写，而且除原有的数值汁算能力外，还新增了数据图视功能。
MATLAB以商品形式出现后，仅短短儿年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原 先控制领域里的封闭式软件包(如英国的UMIST,瑞典的LUND和SIMNON,德国的KEDDC) 纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。在时间进入20世纪九十年代的时候，MATLAB 已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
到九十年代初期，在国际上30儿个数学类科技应用软件中，MATLAB在数值计算方面独 占螯头，而Mathematica和Maple则分居符号计算软件的前两名。Mathcad因其提供讣算、图 形、文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。
MathWorks公司于1993年推出MATLAB4.0版本，从此告别DOS版。4.x版在继承和发
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展其原有的数值计算和图形可视能力的同时，出现了以下儿个重要变化：
推出了 SIMULINK。这是一个交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境。它的 出现使人们有可能考虑许多以前不得不做简化假设的非线性因素、随机因素，从而大大提高 了人们对非线性、随机动态系统的认知能力。
开发了与外部进行直接数据交换的组件，打通了 MATLAB进行实时数据分析、处理和硬 件开发的道路。
推出了符号计算工具包。1993年MathWorks公司从加拿大滑铁卢大学购得Maple的使用 权，以Maple为\"引擎”开发了 Symbolic Math Toolbox l.Oo MathWorks公司此举加快结束了 国际上数值计算、符号计算孰优孰劣的长期争论，促成了两种计算的互补发展新时代。
构成了 Notebook和MathWorks公司瞄准应用范用最广的Word ,运用DDE和OLE,实 现了 MATLAB与Word的无缝连接，从而为专业科技工作者创造了融入科学计算、图形可视、 文字处理于一体的高水准环境。
1997年仲春,MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2,以及和1999年春的5.3版。与4.x 相比，现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的 图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。关于MATLAB5.X的特点 下节将作更详细的介绍。
在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、开发的首选软件工具。如 美国National Instruments公司信号测量、分析软件LabVIEW, Cadence公司信号和通信分析 设计软件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB为主要支撑。乂如HP 公司的VXI硬件，TM公司的DSP, Gage公司的各种硬卡、仪器等都接受MATLAB的支持。 2.3 MATLAB 优点
MATLAB之所以如此迅速地普及，显示出如此旺盛的生命力，是由于它有着不同于其它 语言的特点。正如同Fortran和C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操 作一样，被称为第4代计算机语言的MATLAB,利用其丰富的函数资源，使编程人员从繁琐 的程序代码中解放出来。MATLAB的主要特点： ・功能强大
MATLAB具有功能强劲的工具箱，其包含两个部分：核心部分和各种可选的工具箱。核 心部分中，有数白个核心内部函数。其工具箱乂可分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。 功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件 实时交互功能。
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功能性工具箱能用于多种学科，而学科性工具箱是专业性比较强的，例如 control toolbox,image processing toolbox,signal processing toolbox 等。这些工具箱都是ill该领域 内的学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写自己学科范圉内的基础程序，就能够直 接进行高、精、尖的研究。MATLAB之所以成为世界顶级的科学计算与数学应用软件，是因 为它随着版本的升级与不断完善而具有越来越强大的功能，主要有：数值计算功能；符号计 算功能；数据分析功能；动态仿真功能；图形文字统一处理功能。 ・界面友好，编程效率高
MATLAB突出的特点就是简洁。它用更直观的、符合人类思维习惯的代码代替了 C和 Fortran语言的冗长代码，给用户带来的是最直观、最简洁的程序开发环境。MATLAB语言简 洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富，程序书写形式自山，利用其丰富的库函数避开繁 杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。山于库函数都是山本领域的专家编写 的，因此用户不必担心函数的可靠性。可以说，用MATLAB进行科学开发是站在专家的肩膀 上来完成的。 ・开放性强
MATLAB有很好的可扩充性，可以把它当成一种更高级的语言去使用。各种工具箱中的 函数可以互相调用，也可以山用户更改。MATLAB支持用户对其函数进行二次开发，用户的 应用程序可以作为新的函数添加到相应的工具箱中。 2.4 Simulink 简介
Simulink是一个动态系统建模、仿真和分析的软件包，它是一种基于MATLAB的框图设 计环境，支持线性系统和非线性系统，可以用连续釆样时间、离散采样时间或两种混合的釆 样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为 了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口（GUI）,这个创建 过程只需要单击和拖动鼠标操作就能完成。利用这个接口，用户可以像用笔在草纸上绘制模 型一样，只要构建出系统的方块图即可，这与以前的仿真软件包要求解算微分方程和编写算 法语言程序不同，它提供的是一种更快捷、更直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统 的仿真结果。
Simulink中包括了许多实现不同功能的模块库，如Sources（输入源模块库）、Sinks（输出模 块库）、Mathoperations（数学模块库），以及线性模块和非线性模块等各种组件模块库。用户也 可以自定义和创建自己的模块，利用这些模块，用户可以创建层次化的系统模型，可以自上 而下或自下而上地阅读模型，也就是说，用户可以查看最顶层的系统，然后通过双击模块进 入下层的子系统查看模型，这不仅方便了工程人员的设计，而且可以使自己的模型方块图功 能更清晰，结构
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更合理。创建了系统模型后，用户可以利用Simulink菜单或在MATLAB命 令窗口中键入命令的方式选择不同的积分方法来仿真系统模型。对于交互式的仿真过程，使 用菜单是非常方便的，但如果要运行大量的仿真，使用命令行方法则非常有效。此外，利用 示波器模块或其他的显示模块，用户可以在仿真运行的同时观察仿真结果，而且还可以在仿 真运行期间改变仿真参数，并同时观察改变后的仿真结果，最后的结果数据也可以输出到 MATLAB工作区进行后续处理，或利用命令在图形窗口中绘制仿真曲线。
Simulink中的模型分析工具包括线性化工具和调整工具，这可以从MATLAB命令行获取。 MATLAB及其工具箱内还有许多其他的适用于不同工程领域的分析工具，山于MATLAB和 Simulink是集成在一起的，因此任何时候用户都可以在这两个环境中仿真、分析和修改模型。
与其他仿真软件相比，MATLAB/Simulink具有以下特色：
⑴框图式建模。Simulink提供了一个图形化的建模环境，通过鼠标单击和拖拉操作进行 框图式建模；
(2) 釆用模块组合的方法来创建动态系统的讣算机模型，对于比较复杂的非线性系统，效 果更为明显；
(3) 支持混合系统仿真，即系统中包含连续采样时间和离散采样时间； (4) 支持多速率系统仿真，即系统中存在以不同速率运行的组件；
(5) 支持混合编程。Simulink提供了一种函数规则一S函数，S函数可以是一个M文件、 C语言程序或者其他高级语言程序，程序自由度大，可移植性好；
(6) 开放性。允许用户定制自己的模块和模块库。
MATLAB与Simulink集成在一起，无论何时在任何环境下都可以进行系统的建模、分析 和仿真。
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第三章信道建模和基于MATLAB的仿真与分析
3.1仿真概要
MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言，它集科学计算、自动控制、信号处理、 神经网络和图像处理等学科的处理功能于一体，具有极高的编程效率。MATLAB是一个高度 集成的系统，MATLAB提供的Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件 包，它支持线性和非线性系统，能够在连续时间域、离散时间域或者两者的混合时间域里进 行建模，它同样支持具有多种采样速率的系统。在过去儿年里，Simulink已经成为数学和工 业应用中对动态系统进行建模时使用得最为广泛的软件包。
MATLAB仿真有两种途径：(1) MATLAB可以在SIMULINK窗口上进行面向系统结构 方框图的系统仿真；(2)用户可以在MATLAB的COMMAND窗口下，用运行m文件，调 用指令和各种用于系统仿真的函数，进行系统仿真。下面介绍在MATLAB ±实现儿类基本仿 真。
计算机仿真，概括地说是一个“建模一实验一分析”的过程，即仿真不单纯是对模型的 实验，还包括从建模到实验再到分析的全过程。因此进行一次完整的仿真包括以下步骤：
•列举并列项LI：每一项研究都应从说明问题开始，问题山决策者提供或山熟悉问题的分 析者提供。
•设置H标及完整的项LI计划：LI标表示仿真要回答的问题、系统方案的说明。项目计划 包括人数、研究费用以及每一阶段工作所需时间。
•建立模型和收集数据：模型和实际系统没有必要一一对应，模型只需描述实际系统的本 质或者描述系统中所研究部分的本质。因此，最好从简单的模型开始，然后进一步建立更复 杂的模型。 •编制程序和验证：利用数学公式、逻辑公式和算法等来表示实际系统的内部状态和输入/ 输出的关系。建模者必须决定是采用通用语言如MATLAB、FORTRAN. C还是专用仿真语 言来编制程序。在本教材中，我们选择的是MATLAB和其动态仿真工具Simulinko
•确认：确认指确定模型是否精确地代表实际系统。它不是一次完成，而是比较模型和实 际系统特性的差异，不断对模型进行校正的迭代过程。
•实验设计：确定仿真的方案、初始化周期长度、仿真运行长度以及每次运行的重复次数。 •生产性运行和分析：通常用于估计被仿真系统设讣的性能量度。利用理论定性分析、经 验定性分析或系统历史数据定量分析来检验模型的正确性，利用灵敏度分析等手段来检验模 型的稳定性。
3.2基于MATLAB的信道建模与仿真 3.2.1自由空间损耗模型
假设无线电波是在完全无阻挡的视距内传播，没有反射、绕射和散射，这种理想的情形 叫做
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自由空间的传播。
基本上在这种信道传播模式下，接收机所接收到的讯号强度是和距离的平方成反比，这 也是依球面积和能力守恒定律得到的结果，在自山空间传播模型中，最常用的是福利斯自山 空间模型，在一定传送和接收端的距离时，此模型提供了接收端的平均接收功率。在接收距 离为d的时候，接收讯号的平均功率：
PGG A,2
P「(d)= '
(4^)2d2L
其中Pt为传输功率，Gt为传输天线的增益，Gr为接收端天线的增益，L为系统散逸系数，2 为电磁波波长。天线增益Gt和Gr和有效孔径Ac有关：
一般而言，天线是没有放大讯号的功能的，也就是增益为OdB。但是有些天线可以朝特定方 向传送或接收讯号，这种天线我们成为方向性天线。此外不同的天线设计与天线实体形状的 大小，也会影响到讯号的强度。
本课题，我们值考虑自由控件模型的损耗，我们假设收发天线之间的距离为d,发射频 率为f,自由空间的损耗可由以下公式计算：
PL =32.4 + 20 lg 〃 + 20 log f (dB) 其中,d的单位为km； f的单位为MHzo 其仿真结果如下所示：
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距离(km)
图3-1自由空间损耗模型
自山空间的传播是电波传播最基本也是最简单的一种理想情况，因此其损耗模型的仿真 也十分的简单，随着距离的增加，损耗的DB值也增加。 3.2.2 Okumura-Hata 模型
Okumura-Hata模型，频率范H在150Mhz至1500Mhz的范用内的时候，其表达式： ^(urbanXdB) = 69.55 + 26.16 log(£) -13.82 log(饥)- a(hre) + (44.9 — 6.55 log(饥))log(〃) 其中fc为载波频率(150Mhz至1500Mhz)； “(几,)为一个修正系数，此修正系数的大小和基 地台的覆盖区域相关，也是手机有效天线的高度的表达式。
一般在中小城市中，\"(你)可以表示为： °(你)=(1.11 log(Q -0.7)饥—(1.561og(£)-0.8)dB 对于大城市，当载波频率小于300Mhz,\"(你)则为： a(hre) = 8.29(log(l.54饥))2 -1 • MB, fc < 300MH乙
'勺载波频率大于300Mhz, a(力“)则为： “(/.) = 3.2(log(l 1.75饥))2 -4.97〃B J. > 300MHz
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如果要得到郊区的路径散逸公式，Okumura-Hata模型必须修改为：
5（曲）=厶。（财加“）一2[log（务）2]—5.4
2o
而在农村，则为：
厶= L^（urban） - 4.78（log（/.）2） +18.33 log（/r）-40.94
Okumura-Hata模型非常适用与广大覆盖面积的行动通信系统，但不适用个人通信系统，因为 个人通信系统所覆盖的范圉通常只有1公里，所以当为个人的时候，公式必须修改为：
= 46.3 + 33.9 log（£） -13.82 log（饥）-“（饥）+ （44.9 - 6.55 log（饥））X log（〃） + q 上式适用的范围为1500MHz至2000MHz,而CM的定义如下所示：
_^dB冲等城市 W 大城市的市中心
进一步，我们可以得到Okumura-Hata模型的路径损耗的经验公式：
Lp ⑷）=69.55 + 26.16 log（£） -13.82 log（饥）-a（饥）+ （44.9 - 6.55 log（饥））x log（〃） + Ccdl + Clnrain 其中： A （MHz）：工作频率；
饥（m）：基站天线有效高度，定义为基站天线实际海拔高度与天线传播范圉内的平均地面海拔 高度之差；
饥（m）：终端有效天线高度，定义为终端天线高出地表的高度； d （km）：基站天线和终端天线之间的水平距离；
a（hre）：有效天线修正因子，是覆盖区大小的函数，其数字与所处的无线环境相关，参见以下 公式。
'中小城市：（1. lllg（/；）-0. 7）hre-（l. 561g（/；）-0. 8）
曲小大城市、郊区、乡村:严9（1小叽））订5唤
[3. 2（lg（ll. 75hre））2-4. 97J； >300MHz Cccll：小区类型校正因子。
'o
也一-2[1细（尤/28）了 - 54
-4.78（lg10^）2+18.33lg10b/； -40.98 乡村
根据前面的分析，MATLAB仿真代码如下所示:
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城市 郊区
function y=wireless_hata_attenuation(Model,f,Hm,Hb,d) y 1 =69.55+26.16*log(f)/log( 10)-13.82*log(Hb)/log( 10) +(44.9-6.55*log(Hb)/log( 10))*log(d)/log(l 0); if Model==l
a=(l.ll *log(f)/log(l 0)-0.7)*Hm-( 1.56*log(f)/log( 10)-0.8); elseif Model==2
a=8.29*(log( 1.54*Hm)/log( 10)).A2-l.l; elseif Model=3
a=3.2*(log( 11.75*Hm)/log( 10)).A2-4.97; elseif Model=4
a=(log(f/28)/log( 10)).A2+5.4; elseif Model==5
a=40.98+4.78*(log(f)/log( 10)).A2-18.33*log(f)/log(l 0); else
error(no that niodeF); end y=yl-a；
我们可以得到如下的仿真结果：
图3-2 Okumura-Hata信道模型仿貞.
从这个仿真可以看到，随着距离的变化，信道损耗模型逐渐增加，但是变化趋缓，大城 市相对于郊区和农村其信道的损耗最大，农村损耗最小。
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3.2.3 COST231 Hata 模型
COST231 Hata模型应用频率在1 500MHz到2 OOOMHz之间，适用于小区半径大于lkm 的宏蜂窝系统，发射有效天线高度在30m到200m之间，接收有效天线高度在lm到10m之 间。路径损耗计算的经验公式为：
Lin = 46.3 + 33.9 lg / —13.82 lg
— «(//,„) +(44.9 - 6.55 lg HQ • lg 〃 + Cni
收发天线之间的距离为d(km),发射频率为f(MHz),移动台高度(m),基站高度(m)；为 移动天线修正因子。Cm为大城市中心校正因子。在中等城市和郊区，Cm=OdB,在市中心， Cm=3dB。COST231 Hata模型和Okimwra-Hata模型主要的区别在频率衰减的系数不同， COST231 Hata模型的频率衰减因子为33.9, Okumura-Hata模型的频率衰减因子为26.16：另 外COST231 Hata模型还增加了一个大城市中心衰减CNL 其MATLAB建模代码如下所示：
function y=wireless_COST231_hata_attenuation(Model,f,Hm,Hb,d) y 1 =46.3+33.9*log(f)/log( 10)-13.82*log(Hb)/Iog( 10)
+(44.9-6.55*log(Hb)/log( 10))*log(d)/log(l 0);
if Model==l
a=(l.ll *log(f)/log( 10)-0.7)*Hm-(l .56*log(f)/log( 10)-0.8)-3; elseif Model==2
a二&29*(log(1.54*Hm)/log(l 0))42-1.1; elseif Model=3
a=3.2*(log(l 1.75*Hm)/log(l 0))42497; elseif Model==4
a=(log(f/28)/log( 10)).A2+5.4; elseif Model==5
a=40.98+4.78*(log(f)/log( 10)).A2-18.33*log(f)/log(l 0); else
error(no that niodef); end y=yl-a；
第15页共33页
其仿真结果如下所示:
图3-3 COST231 Hata信道模型仿真
324 COST231-WI 模型
COST231-WI模型在使用高基站天线时该模型采用理论的Walfisch-Beitoni模型和 IkegaCOST231-WI模型分为视距传播(LOS)和非视距传播(NLOS)两种情况计算路径损耗。视 距(LOS)传播环境，其路径损耗为：
LljC)s = 42.64 + 20 lg / + 26 lg d
其中，d的单位为km； f的单位为MHzo非视距传播(NLOS)适用条件和主要参数如下表:
表3-4非视距传播(NLOS)适用条件和主要参数 频率f(MHz) 基站髙度Hb(m) 移动台高度(m)
800-2000 4-50 1~3 0.02-5 距离d (km) 所用的公式为：Lh=L^Lm+Lmsd 式中，匚是自由空间的损耗：=32.4 + 20lgJ + 201g/
Z加是从屋顶到街道的绕射和散射损耗：Lnx = -16.9 -10 lg vv + 10 lg / + 20 Ig(Hb - Hm) + Leri
一 10 + 0.354 P加 0< Phi <35°
其中：=<2・5 + 0・075(P加一35)
35° 5 Phi <55° 55° < Phi <90°
4・0 + 0・114(P 加一 55)
EM是多屏绕射损耗:
第16页共33页
厶讪=G+©+Qlg〃 + Gg/—9・llg〃 -181g(l + ^-H^) Hh > Hraof . ° Hb^H 冋
其中:
54 Hb > Hroof
54-0.8(%-Hh < Hroof 且〃 n 0.5
ka =
54-0.8(0,
18 Hh > Hrai)f
Hb < Hroof
-4 + 0.7(//925 -1)
中等城市和郊区
0.5) Hh < 日嘶且〃 v 0.5
7
一4 + 1・5(//925-1) 大城市
其中MATLAB建模代码如下所示：
function y=wireless_Walfish_ncegamCNLOS_attenuation(Model,f5d,Hm,Hb,Hroof,w,b,Phi) L0=32.4+20*log(d)/log( 10)+20* log(f)/log( 10); if (Phi>=0)&Phiv35%自由空间的损耗
Lcri=-10+0.354*Phi; elseif Phi>=35&Phiv55
Lcri=2.5+0.075*(Phi-35); elseif Phi>=55&Phiv=90
Lcri=4.0+0.114*(Phi-55);
Lrts=-16.9-10*log(w)/log( 10)+10*log(f)/log( 10)+20*log(Hb-Hm)/log( 10)+Lcri if Hb>Hroof%从屋顶到街道的绕射和散射损耗
Lbsh=-18*log( 1 +Hb-Hroof)/log(l 0); ka=54; kd=l & elseif d>=0.5
Lbsh=0;
ka=54-0.8*(Hb-Hroof)； kd= 18-15*(Hb-Hroof)/Hroof;else
第17页共33页
Lbsh=O;
ka=54-0.8*(Hb-Hroof)*(d/0.5); kd= 18-15*(Hb-Hroof)/Hroof; end if Model==l
kf=-4+0.7*(f/925-l); elseif Model==2
kf=-4+1.5*(f/925-l); end
Lmsd=Lbsh+ka+kf*log(f)/log( 10)+kd*log(d)/log( 10)-9.1 *log(b)/log(10);% 多屏绕射损耗 if Lrts+Lmsd<=0
y=L0； else
y=L0+Lrts+Lmsd; end
其仿真图形如下所示：
COST231模型路径损耗
180 160 140 120 100 80 60 40
0
视距路径损耗^900MHz ---- 非视距路径损耗1^900MHz ---- 非视距路径损耗^=1800
0.5 1 1.5 2
2.5 3 距离(km)
3.5
4 4.5 5
图3-4 COST231-WI信道模型仿真
第18页共33页
3.2.5高斯白噪声信道
加性高斯白噪声AWGN (Additive White Gaussian Noise)是最常见地一种噪声，它存在 于各种传输媒质中，包括有线传输信道和无线传输信道。这里对BPSK在AWGN信道中的误 码率进行了仿真。
其中Simulink如下所示：
图3-5高斯信道模型
其仿真结果如下所示：
图3-6髙斯信道模型仿貞•结果
同上面的仿真分析，我们可以得到，随着信噪比的增加，系统的误码率住家降低，当信 噪比在10dB左右的时候，误码率接近与10-6o
第19页共33页
3.2.6瑞利衰落信道
瑞利衰落是移动通信中的一种相为巫要的衰落信道类型，它在很大程度上影响着移动通 信的质量。在移动通信系统中，发送端和接收端都可能处在不停的运动状态之中，这种相对 运动将产生多普勒频移(Doppler shift)o多普勒频移与运动速度和方向有关，它的计•算公式 如下：
1? I，x C /rf=_COS^ = —cos^
其中，V是发送端和接收端的相对运动速度，&是运动方向和发送端与接收端连线之间的 夹角。在多径信道中，发送端发出的信号通过多个发射之后沿多条路径到达接收端，这信路 径具有不同的时延和不同的接收强度，它门之间的相互作用就形成了衰落。Matlab本身含有 瑞利衰落信道模块，其参数为最大多普勒频移，多条路径的延时，多条路径的衰减。
这里不能够进行在未作任何处理的情况下进行BPSK误码率仿真，这是山于瑞利衰落导 致信号的振幅和相位旋转，因此需要信道佔计佔计无线信道的信道频率响应，然后在接收器 端利用均衡把无线信道的频率响应去掉。
其仿真结果如下所示：
10°
—AWGN信道
—瑞利信道
2 .O 3 -O X—
W4! ------------------------ ' ------------------------ ' ------------------------
0
5
10
信噪比(Eb/No )(dB)
15
图3-8瑞利衰落信逍仿真
通过仿真分析得知，瑞利信道的误码率山于高斯信道的误码率，这种优势随着信噪比的 增加而逐渐扩大。
3.2.8伦琴衰落信道模型
当发送端和接收端之间存在着一条视距传播路径LOS时，它们之间的信道是伦琴衰落信 道。如果同时考虑视距传播和多径衰落，这时候需要用伦琴衰落信道和多径瑞利衰落信道来 实现
第20页共33页
仿真。可以预见的是，山于存在着视距传播路径，信号在伦琴衰落信道中的误比特率性 能将优于多径衰落信道。
在都市环境中，山于众多建筑物的阻挡，移动台与基站之间很难存在一条视距传播路径
（LOS）,信号主要通过反射和折射到达接收端，仿真过程一般将信道看作是多径瑞利衰落信 道。
对于郊区或农村，山于视距传播路径的存在同样的发射功率可以获得更优的传输效果， 这时候采用伦琴衰落信道就显得更为恰当。因此，不同环境需要采用不同的信道模型进行仿 真。
图3-10伦琴衰落信道模型仿真
通过仿真分析得知，伦琴衰落信道的误码率山于高斯信道和瑞利信道的误码率，这种优 势随着信噪比的增加而逐渐扩大。 3.2.8 SUI 模型
为了仿真一个无线接收机接受信号强度的变化，我们需要知道：接收机所处的地理环境, 接收机到发射机的各个路径信号所受的影响，多普勒频偏等，即信道模型。对于频域单载波 (SC-FDE)技术，IEEE802.16主要规定其应用于11 GHz以下的非视距(NLOS)固定无线接入 (FWA),其典型的信道特征如下：
•蜂窝半径＜1 0 k m,具有多样化的地形和植被密度； •基站发送天线高1 5-4 0 m；
第21页共33页
•接收天线高2-10 m,位于屋檐、窗口以下，或者是房顶高度的定向天线； •高的蜂窝覆盖率(80%~90%)。
SUI模型基于AT&T的Wireless和Erceg等人的工作，Erceg将地形分成三种类型： A类：最大路径衰落，适用于山地地形以及很大的植被密度，对应于信道模型SUI-5、SUI-6： B类：中等路径衰落，适用于A、C描述之间的地形，对应于信道模型SUI-3、SUI-4：
C类：最小路径衰落，适用于平原地形以及极小的植被密度，对应于信道模型SUI-1、SUI- 2；
SUI模型对于各类衰落规定了具体的衰落公式，提出6种SUI模型的适用环境如下： ・蜂窝半径7 km；
•基站发送天线高30m,接收天线高6m；
•基站发送天线波束宽度120度，接收天线波束宽度：全向(360)和(3 0)； ・天线垂直极化；
•90%的蜂窝覆盖率，覆盖范圉内99.9%的可信度。
上诉介绍的SUI信道模型：SUI-1~6其参数分别如下所示：
表3-6 SUI信道模型参数 SUI-1信道 第一径 时延 多普勒频移 K因子 功率 第二径 0.4 0.3 () -15 SUI-2信道 第二径 0.4 0」5 () 第三径 0.9 0.5 单位 US 0 0.4 4 0 第一径 Hz dB 单位 us Hz 0 -20 第三径 1.1 0.25 0 -15 时延 多普勒频移 K因子 功率
() 0.2 2 0 -12 SUI-3信道 dB 第22页共33页
第一径 时延 多普勒频移 K因子 功率 第二径 0.4 0.3 （） 第三径 0.9 0.5 （） 单位 US 0 0.4 1 0 第一径 Hz dB 单位 us Hz -5 SUI-4信道 第二径 1.5 0」5 0 -4 SUI-5信道 第二径 斗 1.5 0 -5 SUI-6信道 第二径 14 0.3 () -10 -10 第三径 4 0.25 （） 时延 多普勒频移 K因子 功率 () 0.2 0 0 第一径 -8 第三径 1() 2.5 dB 单位 us Hz dB 单位 us Hz 时延 多普勒频移 K因子 功率 0 2 0 0 第一径 0 -10 第三径 2() 0.5 0 -14 时延 多普勒频移 K因子
() 0.4 0 （） 功率 dB 山于我们要仿真的是频率选择性信道，要求每一径的衰落都符合Rayleigh衰落。用两个 Guass变量作为复数信号的实部和虚部，该复数信号的包络符合Rayleigh衰落，角度符合均 匀分布。
信道功率分布调整X1Q , yl （.）:根据功率分布的衰落因子K,以及每一径的信号功率, 计算在Rayleigh衰落（二0）或者Ricean衰落（＞0）情况下每一径的功率补偿因子。
天线功率修正zl （.）：根据所使用的天线波束宽度，选择天线功率归一化因子F调整每一 径的功率。
多普勒扩展：根据已有的无线电频率信道实测结果，得出多普勒频谱扩展近似曲线如下。
1-O.72/O2+O.785/O4JA^1 0,1 恥 1
多径信道：我们仿真的3径信道山不相关的3个Rayleigh随机变量通过以上的调整，并 经过不同的时延后r叠加，最终模拟了 SUI的信道模型。 下面我们对6种情况的SUI模型分别对其衰落曲线进行仿真。
第23页共33页
10
SUI-1
-------- tab1 ------- tab2 -------- tab3
i/ .-1
u -6-2
o -u o o nu o o-3 「
巧畀20 25 30 35 40 45 50 55 60
时间(s)观察频率20Hz
图3-11SUI1信道模型仿真
SUI-2
-1 -2 -3 -4 -5 .6 o o o o o o o1 o 5105 25 30 35 40 时间(s)观察频率20Hz
20
图3J2SUI2信道模型仿真
45 50 55
第24页共33页
SUI-3
10
gg I i i 10
15
i 20
i i 25
30
i 35
i i 40
45
i 50
i i ___ 55
60
5
时间(s)观察频率20Hz
图3-13 SUB信道模型仿真
图3-14 SUI4信道模型仿真
第25页共33页
o o o _ u o o O 畀「 -2巧 -6-3 1 O
SUI-5
-1 O O-2 O-3 O-4 O-5 -6O O 5 10 15 20
时间(s)观察频率2DH込
25 30 35 40 45 50 55 60
图3-15 SUI5信道模型仿真
图3-16 SUI6信道模型仿真
第26页共33页
3.3数字调制技术 3.3.1 ASK
幅度键控可以通过乘法器和开关电路来实现。载波在数字信号1或0的控制下通或断，在信号为1的 状态载波接通，此时传输信道上有载波出现：在信号为0的状态下，载波被关断，此时传输信道上无载波 传送。那么在接收端我们就可以根据载波的有无还原出数字信号的1和0。
2-ASK信号功率谱密度的特点如下：
（1） 由连续谱和离散谱两部分构成：连续谱由传号的波形g⑴经线性调制后决屯 离散谱由载波分量决立:
（2）
已调信号的带宽是基带脉冲波形带宽的二倍。
•时域波形及表达式
数字基带脉冲序列（数字调制信号）
4 花.-to g（t-nTs）表示以Ts为脉宽的方波。 1概尋 0概率1-去 -Jco$（砂）逐=1 0 = 0 载波为COS Oct 调制后的时域波形为: %(£)= s(l)cos^i)= 乞 血 —程 £)GOS@2) co 其调制波形如图所示: 第27页共33页 •2ASK信号的相干解调 cos ocU' u kT計 , 图3-2 ASK相I：解调结构框图 e#）cos（G/）：= A（£[1 + COS 相乘： 低通：冷）=丄雉） （2/）] 与模拟解调相比，数字信号判决需采用抽样判决（码元再生），能减弱随机噪声的影响。 其MATLAB仿真结果如下所示： 3 - 25 - 16 02 3 2ASKifl^1»S8 0， 08 03 05 心焙谄悄号 06 图3-2 ASP调制解调技术仿真图 ASK调制，左图为调制仿真结果，右图为解调仿真结果。信号为的1的时候，输出为调 制信号的载波，信号为0的时候，输出为0,从而完成一次ASK调制，ASK调制比较简单， 这里就不做具体叙述了。 3.3.2 FSK 频移键控是利用两个不同频率fl和位的振荡源来代表信号1和0,用数字信号的1和0去控制两个独 立的振荡源交替输出。对二进制的频移键控调制方式，其有效带宽为B=2xF+2Fb.xF是二进制基带信号的 带宽也是FSK信号的最大频偏，由于数字信号的带宽即Fb值大，所以二进制频移键控的信号带宽B较大, 频带利用率小。2-FSK功率谱密度的特点如下： （D2FSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分构成，•离散谱出现在门和f2位置； （2）功率谱密度中的连续谱部分一般出现双唸。若两个载频之差Ifl・f2$fs,则出现单峰。 第28页共33页 2FSK信号就是利用基带信号的0、1特性去改变载波的频率。s（t）取1时对应于O的 C 05 （坤十卩）吃以概轲取1时 C 0S （*>2? + 3）役以概率 1 一网0时 载波输出；s（t）取0时对应于32的载波输 出，2FSK信号可视为两路2ASK信号的合成。 -t 二 工。詔（—〃爲）3§（呼）+工。詔卜刃爲）55血匸） 1 槪率卩 0概率1-去 0 槪率歹 1槪率1-歹 差分检波法解调2FSK信号: 图3-3FSK差分解调结构图 设输入为eF （t） =AcOS（COo+CO）t,频偏3可正可负构成3］、32。经T延时有AcOS（3（）+3）（t7）相乘: 乂COS®。+Q）f ・HCOS@o 斗0壯一書）= COS[2(<2>0 +瞅-仏 低通： 适当选择工使COS CCX) T = 0, sin COO T = ±1 ； 才 A2 U = 一 CO$SO+Q)口 ——(cos^0rc<>siZ>r-sm ^0Tsm 斶 才 一——sin 才 令 3 T « 1 ,贝 lj yr 7T Z7 = < (QZ 2 在COSCDoT = 0及COT<<1的条件下，输出U与频偏3呈线性关系，依此抽样判决得 出解调结果。差分检波法适用于信道存在延迟失真（时延不一样）的情况。由于输入信号与 相邻的延迟信号均受到延迟失真的影响，它们进行相乘比较时（相位相减），可抵消延迟失 真的影响。 第29页共33页 7T Uh 2 其MATLAB仿真结果如下所示: A2 —G)T L 0.1 02 03 04 06 06 芥SkW调信号 0 7 09 09 图3-4 FSK调制解调技术仿貞•图 FSK利用两个不同频率的载波对信号进行调制，左图0信号山较低频率的载波进行调制, 2信号山较高频率的载波进行调制，从而完成FSK调制。右图为FSK解调过程，接收到的信 号通过两个低通滤波器，得到第三个波形，然后山符号判决得到初始的数据信号。 3.3.3 BPSK 在相移键控中，载波相位受数字基带信号的控制，如在二进制基带信号中为0时，载波相位为0或7E, 为1时载波相位为7T或0。载波相位和基带信号有一一对应的关系，从而达到调制的目的。2-PSK信号的 功率密度有如下特点： (1) 由连续谱与离散谱两部分组成； (2) 带宽是绝对脉冲序列的二倍； (3) 与2ASK功率谱的区别是当P=l/2时，2PSK无离散谱，而2ASK存在离散谱。 2PSK是利用基带信号的0、1特性去改变载波的相位，即输出对应两个不同相位的同频载 波。考虑两个不同相位差别越大越易识别，一般取4>1-©2二冗’常川0及71相。 如： 外=+1 (信码为0)-> 勺(f)二另 a必 @ - 叭)co如)二 s(f )cos(e© «■-■» 第30页共33页 an取±1,类似于DSB调制：如下图所示: 以载波的不同相位直接表示相应的数字信息，称为绝对移相（PSK）。PSK在实际使用 中存在一个严重的问题：“倒兀”现象。 已知发送端是用不同的载波相位去表示数码，因而接收端必须要有一个与发端同频同相 的载波作参考，去比较识别出收到PSK信号的相位，从而解调出数码。在0、1等概时，PSK 信号是不含载波信息的，实际处理中，一般釆用平方环PLL去获得此参考载波。 二分频器的起始点可不同，导致输出为cosgt或-COSCDct,且难以分辨谁是正确的。参考载波相 位的不确定（0相或冗相输出）将导致解调输出码产生错误，此即为“倒兀现象”。 fWWWWWWV ®解调 0 1 0 0 1 13 图3-6 PSK解调过程 其MATLAB仿真图如下所示： ‘\\ • • 02— 1 1• r r 1 3 路0躺訂馆学 0， °y 09 图3-6BPSK调制技术仿真图 第31页共33页 BPSK是一种简单的相位调制方式，左图为调制仿真图，1山0相位的载波进行调制，而 0则有90°相位的载波进行调制。右图是BPSK解调仿真图。调制信号通过本地载波进行 解调后并通过低通滤波器得到第二个信号，然后进行符号判决得到初始的数据信号。 3.4本章总结 本章我们介绍了各类主要信道的模型已经仿真结果，并对仿真结果做了分析。 第32页共33页 第四章总结 无线通信系统的性能受无线信道的制约颇深，而无线信道本身乂具有高度的随机性，对 其建模历来是移动无线系统设计的巫点和难点。本文对无线信道的性能、无线信道的仿真建 模，以及传播模型校正等问题进行了一系列的研究，具体工作如下： 在对无线信道特性进行深入研究的基础上，详细介绍了 Okumura-Hata模型、COST231 Hata 模型，Walfisch-Ikegami 模型以及 SUI 模型。 基于MATLAB的M文件编写了相应的信道仿真模型代码进行性能仿真，并在Simulink 中进行了系统的进一步仿真。 无线信道估计是无线信道仿真平台研究的一个重要方面，也是对无线信道模型可靠性的 一个验证，具有很大研究空间。 第33页共33页 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容