无线衰落信道的建模与仿真研究

论文摘要

无线移动信道作为无线传输中相当重要的一部分,得到了国内外业界深入广泛的研究。它属于一种典型的时变信道,研究并模拟其传输特性,具有重要的理论意义和实用价值。根据无线电波传输的有关理论,本文研究了无线衰落信道模型,完成了一种基于正弦和的衰落信道建模设计,并对已有的瑞利衰落模型进行完善。本文首先分析了无线移动信道的重要特征及各种衰落作用的机理,并在此基础上进行了数学建模,接着阐述了该模型的软件实现过程并给出部分实验结果,然后针对已有的模型进行优化,最后给出了部分测试结果。通过测试表明,两个衰落信道均能够实时模拟窄带信道条件下实际无线通信信道的主要特性,所介绍的瑞利信道模型的主要特点是灵活性强,适用范围广。无线移动信道复杂多变,对它进行深入的研究有利于减少信道衰落对通信系统的影响,改善通信质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 仿真发展史及其在通信系统中的应用
• 1.3 项目来源
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 无线移动信道的分析
• 2.1 无线信道概述
• 2.2 自由空间传播损耗与弥散
• 2.3 阴影效应
• 2.4 多径效应
• 2.4.1 多径接收信号的幅度特性
• 2.4.2 多径时延
• 2.4.3 多普勒频展
• 2.4.4 Rice衰落
• 2.5 无线信道模型简介
• 2.5.1 Jake移动信道模型
• 2.5.2 Rummler衰落信道
• 2.5.3 自定义多径信道
• 2.5.4 NBI信道模型
• 2.6 电波传播预测模型简介
• 2.6.1 Okumura模型
• 2.6.2 Hata模型与传播损耗的经验公式
• 2.6.3 Hata模型扩展
• 2.6.4 COST-231模型
• 第三章 无线移动信道的建模与算法
• 3.1 改进型JAKES信道模型的建立原理
• 3.1.1 Clarke参考模型
• 3.1.2 Jakes仿真模型
• 3.1.3 进一步的改进完善
• 3.2 一种瑞利衰落信道的建模
• 3.2.1 平坦瑞利衰落
• 3.2.2 频率选择性衰落
• 3.3 信道仿真中的关键实现技术
• 3.3.1 任意随机数的产生算法
• 3.3.2（0,1）之间均匀分布的随机数的产生
• 3.3.3 高斯白噪声的产生算法
• 3.3.4 多普勒滤波
• 3.3.5 多速率匹配插值
• 第四章 无线移动信道仿真的程序设计
• 4.1 软件平台简介
• 4.1.1 C++Builder软件平台
• 4.1.2 Matlab软件平台
• 4.2 改进型JAKES信道模型的实现
• 4.2.1 仿真界面简介
• 4.2.2 系统框图简介
• 4.2.3 应用仿真信道的信号系统简介
• 4.3 一种瑞利信道模型的实现
• 4.3.1 仿真界面设计
• 4.3.2 程序流程及其说明
• 第五章 仿真结果及性能分析
• 5.1 JAKES信道模型的仿真
• 5.1.1 Jakes信道模型的各项统计特性
• 5.1.2 结果分析
• 5.2 一种瑞利信道模型的仿真
• 5.2.1 瑞利信道模型的各项统计特性
• 5.2.2 结果分析
• 5.3 信道仿真程序的应用
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文