[仿真讨论] 基于matlab的多径信道仿真

通过一个简单的模拟程序来说明多径衰落信道的特点，针对影响信道的两个重要参数2径，移动台速度来说明相干带宽、相干时间的定义。

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：
$ x5 D2 P+ j" o! c
: {7 E  g* m' ~# B+ C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。
' l  k+ i2 s0 G3 N8 m8 v9 [在 t 时刻接收到的信号为:& |- o1 R" ^' }7 H
$ z  x' c% X; w( e1 C
和 ,其中 c为电磁波传播速度。8 ^, [" W- l6 y! I( ^% z
其中减号是因为反射部分信号反相。
8 [( G$ K7 k  J. |1 m& I6 E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）。" d  e% I' m. C+ q3 a
1.多径信道下的衰落仿真（频率选择性衰落与时间选择性衰落）
( d9 k9 s: N8 M% M1.1 接收端静止
, M% u4 O) F$ h; c* w1.1.1 衰落的产生：+ k' v) X  X" i) a* F
(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0 [$ O# S" J. ^. n& k7 c6 V* `6 w

(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

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2020-12-11 13:31 上传

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此处从仿真层面上感受到了频率的选择性衰落。' I4 p, }1 A) B4 `* G
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。' |. J& d1 R9 `$ q1 M' H" o8 w
于此，自然想知道什么频率的信号会被增强，什么频率的信号会被削弱。这里就涉及到想干带宽的概念。
: V& Y% p2 B1 k# ~( R) Z! I6 }3 `9 L接收端以速度v移动时：
5 z9 w. t6 C: f. U接收端在不同时间接收的同一频率的信号受到不同的衰落，也就是时间选择性衰落。由此提出相干时间的概念，发送符号周期与相干时间的差别决定了信道对当前信号是快变信道还是慢变信道。
# G; v) |- s, D时域的扩展引起频域的衰落，频域的扩展引起时域的衰落。也就是说多径时延扩展造成频率的选择性衰落，多普勒扩展造成时间的选择性衰落。
7 g# Z4 m+ {: p  W; \综上，由多径时延扩展和多普勒扩展知，无线信道分为4种：慢变瑞利衰落信道、快变瑞利衰落信道、慢变频率选择性信道、快变频率选择性信道。