瑞利信道，萊斯信道和高斯信道模型

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：

1. 沒(méi)有直射路徑信號(hào)到達(dá)接收端的，就是瑞利信道；主要用于描述多徑信道和多普勒頻移現(xiàn)象

2. 萊斯信道是當(dāng)移動(dòng)臺(tái)與基站間存在直射波信號(hào)時(shí)，即有一條主路徑，通過(guò)主路徑傳輸過(guò)來(lái)被接收的信號(hào)為一個(gè)穩(wěn)定幅度Ak和相位φk，其余多徑傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)仍如“瑞利衰落概率模型”所述。

3. 高斯信道(AWGN)主要是加性高斯白噪聲，用于描述恒參信道，例如衛(wèi)星通信，光纖信道，同軸電纜等等

?

在無(wú)線通信信道環(huán)境中，電磁波經(jīng)過(guò)反射折射散射等多條路徑傳播到達(dá)接收機(jī)后，總信號(hào)的強(qiáng)度服從瑞利分布。同時(shí)由于接收機(jī)的移動(dòng)及其他原因，信號(hào)強(qiáng)度和相位等特性又在起伏變化，故稱為瑞利衰落。

如果收到的信號(hào)中除了經(jīng)反射折射散射等來(lái)的信號(hào)外，還有從發(fā)射機(jī)直接到達(dá)接收機(jī)（如從衛(wèi)星直接到達(dá)地面接收機(jī)）的信號(hào)，那么總信號(hào)的強(qiáng)度服從分布萊斯，故稱為萊斯衰落。

一般來(lái)說(shuō)，多路信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間有先有后，即有相對(duì)時(shí)（間）延（遲）。如果這些相對(duì)時(shí)延遠(yuǎn)小于一個(gè)符號(hào)的時(shí)間，則可以認(rèn)為多路信號(hào)幾乎是同時(shí)到達(dá)接收機(jī)的。這種情況下多徑不會(huì)造成符號(hào)間的干擾。這種衰落稱為平坦衰落，因?yàn)檫@種信道的頻率響應(yīng)在所用的頻段內(nèi)是平坦的。

相反地，如果多路信號(hào)的相對(duì)時(shí)延與一個(gè)符號(hào)的時(shí)間相比不可忽略，那么當(dāng)多路信號(hào)迭加時(shí)，不同時(shí)間的符號(hào)就會(huì)重疊在一起，造成符號(hào)間的干擾。這種衰落稱為頻率選擇性衰落，因?yàn)檫@種信道的頻率響應(yīng)在所用的頻段內(nèi)是不平坦的。

至于快衰落和慢衰落，通常指的是信號(hào)相對(duì)于一個(gè)符號(hào)時(shí)間而言的變化的快慢。粗略地說(shuō)，如果在一個(gè)符號(hào)的時(shí)間里，變化不大，則認(rèn)為是慢衰落。反之， 如果在一個(gè)符號(hào)的時(shí)間里，有明顯變化，則認(rèn)為是快衰落。 理論上對(duì)何為快何為慢有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義。

?

?

matlab的rayleighchan函數(shù) ?

?

?

一個(gè)生成多徑信道的函數(shù)，信道的每一徑的衰落都獨(dú)立的服從Rayleigh分布

?

chan = rayleighchan(Ts,fd,tau,pdb)

?

Ts：采樣時(shí)間，如果考慮基帶信號(hào)，這個(gè)和接收機(jī)要處理的數(shù)據(jù)速率是一樣的，要考慮過(guò)采樣的影響

?

fd：就是Doppler頻偏，以Hz為單位，與速率的換算關(guān)系為v×fc/c，fc是載頻

?

tau：輸入的信道參數(shù)，一個(gè)向量，包含了各徑的延時(shí)，以s為單位

?

pdb：輸入的信道參數(shù)，一個(gè)向量，包含了各徑的功率（當(dāng)然是均值啦，實(shí)際產(chǎn)生的能量都是以此為均值的隨機(jī)量），以dB為單位

?

?

三類不同層次的損耗：
1、路徑傳播損耗? 一般稱為衰耗，指電波在空間傳播所產(chǎn)生的損耗。它反映出傳播在宏觀大范圍（千米量級(jí)）的空間距離上的接收信號(hào)電平平均值的變化趨勢(shì)。路徑損耗在有線通信中也存在。
,l5f:a.k.e8q.r
2、慢衰落損耗?? 它主要是指電磁波在傳播路徑上受到建筑物等的阻擋產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗，它反映了在中等范圍內(nèi)（數(shù)百波長(zhǎng)量級(jí)）的接收信號(hào)電平平均值起伏變化的趨勢(shì)。 這類損耗一般為無(wú)線傳播所特有的。它服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，其變化率比傳送信息率慢，故稱為慢衰落。 bbs.itgoal.com,A+v5Q0[6b/x7a
3、快衰落? 它反映微觀小范圍（數(shù)十波長(zhǎng)以下量級(jí)）接收電平平均值的起伏變化趨勢(shì)。它一般服從瑞利、萊斯、納卡伽米分布，其變化速率比慢衰落快，故稱快衰落。仔細(xì)劃分這一快衰落又可分為：空間選擇性快衰落、頻率選擇性快衰落與時(shí)間選擇性快衰落。矩陣通信技術(shù)論壇－－3G論壇| NGN論壇 | IP論壇 |考試認(rèn)證 | 通信論壇 | 通信技術(shù)論壇 |? 通信人才 |/E'x.d5o/T8Q*q6Z
?? 空中選擇性衰落，是指在不同的地點(diǎn)與空間位置衰落特性不一樣。它是由于開放型的時(shí)變信道使天線的點(diǎn)波束產(chǎn)生了擴(kuò)散而引起了空間選擇性衰落。它通常由被稱為平坦瑞利衰落。這里的平坦特性是指在時(shí)域、頻域中不存在選擇性衰落。最有效的克服手段是空間分集和其他空域處理方法。
? 頻率選擇性衰落，是指在不同的頻段上衰落特性不一樣。它是信道在時(shí)域的時(shí)延擴(kuò)散而引起了在頻域的選擇性衰落。最有效的克服方法有自適應(yīng)均衡、OFDM及CDMA系統(tǒng)中的RAKE接收等。通信論壇,3G論壇,NGN論壇,求職,招聘,論文*d'e!Q6d1q8H!N
?? 時(shí)間選擇性衰落? 是指在不同的時(shí)間衰落特性不一樣。由于用戶的高速移動(dòng)在頻域引起了多普勒頻移，在相應(yīng)的時(shí)域上其波形產(chǎn)生了時(shí)間選擇性衰落。最有效的克服方法是采用信道交織編碼技術(shù)。即將由于時(shí)間選擇性衰落帶來(lái)的大突發(fā)性差錯(cuò)信道改造成為近似性獨(dú)立差錯(cuò)的AWGN信道。

四種主要效應(yīng)
?? 陰影效應(yīng)：由大型建筑物和其它物體的阻擋，在電波傳播的接收區(qū)域中產(chǎn)生傳播半盲區(qū)。它類似于太陽(yáng)光受阻擋后可產(chǎn)生的陰影，光波的波長(zhǎng)較短，因此陰影可見(jiàn)，電磁波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，陰影不可見(jiàn)，但是接收終端(如手機(jī))與專用儀表可以測(cè)試出來(lái)。
? 遠(yuǎn)近效應(yīng)：由于接收用戶的隨機(jī)移動(dòng)性，移動(dòng)用戶與基站之間的距離也是在隨機(jī)變化，若各移動(dòng)用戶發(fā)射信號(hào)功率一樣，那么到達(dá)基站時(shí)信號(hào)的強(qiáng)弱將不同，離基站近者信號(hào)強(qiáng)，離基站遠(yuǎn)者信號(hào)弱。通信系統(tǒng)中的非線性將進(jìn)一步加重信號(hào)強(qiáng)弱的不平衡性，甚至出現(xiàn)了以強(qiáng)壓弱的現(xiàn)象，并使弱者，即離基站較遠(yuǎn)的用戶產(chǎn)生掉話(通信中斷)現(xiàn)象，通常稱這一現(xiàn)象為遠(yuǎn)近效應(yīng)。
? 多徑效應(yīng)：由于接收者所處地理環(huán)境的復(fù)雜性、使得接收到的信號(hào)不僅有直射波的主徑信號(hào)，還有從不同建筑物反射過(guò)來(lái)以及繞射過(guò)來(lái)的多條不同路徑信號(hào)。而且它們到達(dá)時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，到達(dá)時(shí)間以及到達(dá)時(shí)的載波相位都是不一樣的。所接收到的信號(hào)是上述各路徑信號(hào)的矢量和，也就是說(shuō)各徑之間可能產(chǎn)生自干擾，稱這類自干擾為多徑干擾或多徑效應(yīng)。這類多徑干擾是非常復(fù)雜的，有時(shí)根本收不到主徑直射波，收到的是一些連續(xù)反射波等等。
? 多普勒效應(yīng)：它是由于接收用戶處于高速移動(dòng)中比如車載通信時(shí)傳播頻率的擴(kuò)散而引起的，其擴(kuò)散程度與用戶運(yùn)動(dòng)速度成正比。這一現(xiàn)象只產(chǎn)生在高速(≥70km/h)車載通信時(shí)，而對(duì)于通常慢速移動(dòng)的步行和準(zhǔn)靜態(tài)的室內(nèi)通信，則不予考慮。

3類選擇性的衰落都存在，根據(jù)其產(chǎn)生的條件大致分為以下三類：矩陣通信技術(shù)論壇－－3G論壇| NGN論壇 | IP論壇 |考試認(rèn)證 | 通信論壇 | 通信技術(shù)論壇 |? 通信人才 |5~!s6t'L4g.e"|
?? 第一類多徑干擾：是由于快速移動(dòng)用戶附近的物體的反射而形成的干擾信號(hào)，其特點(diǎn)是由于用戶的快速移動(dòng)因此在信號(hào)的頻域上產(chǎn)生了多普勒(Doppler)頻移擴(kuò)散，而引起信號(hào)在時(shí)域上時(shí)間選擇性衰落矩陣通信技術(shù)論壇－－3G論壇| NGN論壇 | IP論壇 |考試認(rèn)證 | 通信論壇 | 通信技術(shù)論壇 |? 通信人才 |9l;{+_+H;L:w
?? 第二類多徑干擾：用戶信號(hào)由于遠(yuǎn)處的高大建筑物與山丘的反射而形成的干擾信號(hào)。其特點(diǎn)是傳送的信號(hào)在空間與時(shí)間上產(chǎn)生了擴(kuò)散?？沼蛏喜ㄊ嵌鹊臄U(kuò)散將引起接收點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生空間選擇性衰落，時(shí)域上的擴(kuò)散將引起接收點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生頻率選擇性衰落。
?? 第三類多徑干擾：它是由于接收信號(hào)受基站附近建筑物和其它物體的反射而引起的干擾。其特點(diǎn)是嚴(yán)重影響到達(dá)天線的信號(hào)入射角分布，從而引起信號(hào)在空間的選擇性衰落。+

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的瑞利信道，莱斯信道和高斯信道模型的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。