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[信息与通信工程]无线衰落信道的仿真实现 摘 要大家都知道，自从第一代移动通信系统问世以来，移动通信领域高速的发展着，并由于大家需要更多的彼此间的交流而几乎成为现代社会的焦点。
因此怎样利用现有的有限频谱来提高通信容量，也就是提高频谱利用率，变得越来越重要。由于移动通信采用电磁波通过无线信道来传送信息，因此深入的了解无线信道的具体特性是非常必要的。
在本论文中，首先对移动传播环境进行了简单的介绍，其中重点介绍了多径传播和多普勒效应，在此基础上，从数学的角度介绍了信道的衰落特性，然后介绍了描述信道的物理模型，最后用Matlab 和C语言进行了仿真，首先仿真了平坦衰落信道，接着对频率选择性信道进行了仿真，得到了描述信道一阶统计特性和二阶统计特性的仿真图形。关键词：多径传播，多普勒效应，建模，仿真目 录前言----------------------------------------------1第1章 绪论 ----------------------------------------21.1移动通信的发展概况----------------------------------21.2移动通信的传播环境简介---------------------------------31.3无线信道研究的发展历程-------------------------------31.4使用的工具-------------------------------------3第2章 小尺度衰落信道--------------------------------------- -52.1衰落的数学模型-------------------------52.1.1接收信号的复包络（静态情况下）---------------------52.1.2动态情况下，多普勒频移------------------------52.1.3接收信号的复包络----------------------------------------52.2 包络的统计特性-----------------------------------62.2.1瑞利衰落------------------------------------72.2.2莱斯衰落---------------------------------72.3多径信道参数----------------------------------------72.3.1时间色散参数--------------------------------------------72.3.2频率色散参数--------------------------------------------82.3.3角度色散参数-------------------------82.4小尺度衰落信道的分类--------------------------------------92.4.1平坦衰落信道和频率选择性衰落信道-------------------------92.4.2快衰信道和慢衰信道--------------------------------------102.4.3标量信道和矢量信道 ---------------------------11第3章 标量信道建模及仿真----------------------------123.1平坦衰落信道建模-------------------------------123.2多普勒功率谱------------------------------------------123.3平坦衰落信道仿真--------------------------------143.3.1正弦波叠加法-------------------------------143.3.2成型滤波器法------------------------------------183.4频率选择性信道建模与仿真--------------------------------203.5频率选择性信道仿真-----------------------------------21第4章 矢量信道的建模与仿真-----------------------234.1矢量信道建模的意义及理论模型-------------------234.1.1矢量信道建模的意义---------------------------234.1.2SIMO信道---------------------------------234.2 MIMO信道的建模---------------------------------244.2 MIMO信道的仿真---------------------------------------26第5章 仿真结果分析----------------------------------275.1平坦衰落性信道的仿真结果----------------275.2频率选择性信道的仿真结果-----------------------------31结束语 --------------------------------------33致谢 --------------------------------------------34参考文献 -----------------------------35附录一 频率选择性信道仿真源程序 -----------------------36附录二 翻译 ----------------------------64。
2.瑞利衰落信道模型的研究与仿真 matlab程序
% written by Amir Sarrafzadeh (14Jan2008)
% this function generates normalized rayleigh samples based on Inverse DFT
% method as was proposed by David J. Young, and Norman C. Beaulieu
% "The Generation of Correlated Rayleigh Random Variates by Inverse
% Discrete Fourier Transform, "
% Sample Use:
% chan=genRayleighFading(512,ceil(10000/512),1e4,100);
% chan=chan(1:10000);
% where 10000=number of needed samples
% parameters:
% fftsize: size of fft which used
% numBlocks: number of samples/fftsize
% fs: sampling frequency(Hz)
% fd: doppler shift(Hz)
function [ outSignal ] = genRayleighFading( fftSize,numBlocks,fs,fd )
numSamples=fftSize*numBlocks; %total number of samples
fM=fd/fs; %normalized doppler shift
NfM=fftSize*fM;
kM=floor(NfM); %maximum freq of doppler filter in FFT samples
doppFilter=[0,1./sqrt(2*sqrt(1-(((1:kM-1)./NfM).^2))),sqrt((kM/2)*((pi/2)-atan((kM-1)/sqrt(2*kM-1)))),。
zeros(1,fftSize-2*kM-1),sqrt((kM/2)*((pi/2)-atan((kM-1)/sqrt(2*kM-1)))),1./sqrt(2*sqrt(1-(((kM-1:-1:1)./NfM).^2)))].';
sigmaG=sqrt((2*2/(fftSize.^2))*sum(doppFilter.^2));
gSamplesI=randn(numSamples,2); %i.i.d gaussian input samples (in phase)
gSamplesQ=randn(numSamples,2); %i.i.d gaussian input samples (quadrature phase)
gSamplesI=(1/sigmaG)*(gSamplesI(:,1)+1j*gSamplesI(:,2));
gSamplesQ=(1/sigmaG)*(gSamplesQ(:,1)+1j*gSamplesQ(:,2));
%filtering
filterSamples=kron(ones(numBlocks,1),doppFilter);
gSamplesI=gSamplesI.*filterSamples;
gSamplesQ=gSamplesQ.*filterSamples;
freqSignal=gSamplesI-1j*gSamplesQ;
freqSignal=reshape(freqSignal,fftSize,numBlocks);
outSignal=ifft(freqSignal,fftSize);
outSignal=abs(outSignal(:)); %Rayleigh distributed signal
3.
摘 要CDMA技术是当前无线电通信，尤其是移动通信的主要技术，不论是在中国已经建立的IS-95规范的中国联通CDMA网、各大移动通信运营商正准备实验及建立第三代（3G）系统还是大设备研发商已经在开发的三代以后（也称为4G）更宽带宽的移动通信系统，CDMA都是主要的选择。
CDMA概念可以简单地解释为基于扩频通信的调制和多址接入方案。其反向链路有接入信道和反向业务信道组成。
接入信道用于短信令消息交换、能提供呼叫来源、寻呼响应、指令和注册。本设计选取CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析。
首先，通过学习相应的理论知识，熟悉接入信道实现的过程，对每一步的原理有了较深的理解，同时，也对MATALB软件进行熟悉和了解，对MATLAB软件中的SIMULINK部分及其内部的CDMA模块用法和参数设置进行熟悉，然后运用MATLAB软件对接入信道部分进行设计，并逐步地对各个模块进行分析、仿真与验证。目的是通过毕业设计工作熟悉现代无线通信系统的基本构成与基本工作原理，重点掌握卷积编码、块交织和码扩展等相关编码技术，并能将这些技术应用实际系统设计，提高自己对CDMA通信系统知识的认识。
关键字：CRC；卷积编码；块重复；交织；长码；沃尔什；PN序列AbstractCDMA is the major technology used in the wireless communication , especially in the mobile communication. Following the IS-95 standard set up in China ,CDMA is the mostly choice whether in China Uninet net ,in the third system (3G) that all kinds of mobile businessmen are to build or in the wider system than the third one(named 4G)that the large equipments researching businessmen have been researching.The concept of CDMA may be interpreted as the simulation that base on frequency spreading and the multiply address access project.Its reverse channel is composed of access channel and traffic channel.The access channel is used for brief information exchanging 、providing the source about the calling、the call responding 、the instruction and the enrollment.This design choose the part of connect channel to simulate and analyse. First,we can familiar with the process of connect channel ,understand the principleof every step of the procedure about thre channel,after studying the relating knowledge .At the same time ,we an also have some acquaintance with the software about MATLAB and the part of SIMULINK and how to set the parameter of every klock in the soft.Then we can use the MATLAB software to design the part of the connect channel, to analyse , to simulate and to validate the design of every block gradually. This purpose is to be familiar with the basic structure and basic principle of the morden wireless communication system, to mastery the technology about the Convolutional Encoder,Interleaver ,Coder spread and so forth, then use those technology to design system in practice,so that to improve our knowledge about the CDMA communication system.Key words:CRC;Convolutional Enconder;Block Repeat;Interleaver;Long code;Walsh;PN sequence目 录中文摘要 关键字 …………………………………………………….……1英文摘要 关键字 ………………………………………………….………2目 录 ……………………………………………………………….……。3前 言 ………………………………………………………………..……..41 设计总体框架 ……………………………………………………..……52 设计各个部分原理知识介绍 ………………………………………..…62.1 卷积编码……………………..………………………………………..…..72.2 交织技术介绍………………………..………….…………………………92.3 沃尔什函数说明………………………………..….………………………112.3.1 沃尔什函数特性说明………………………….…………………。
……112.3.2 沃尔什函数的产生方法介绍……………………………………………..132.4 长码的实现……………………………………………………………….152.6 PSK和OQPSK调制…………………………………………………………182.7 短码的实现……………………………………………………….……….203 MTALAB软件中的SIMULINK的简介…………………………….………204 设计仿真、分析与验证……………..………………………….……….224.1 设计总体模块构造…………………………..…………………….……….224.2 对各个模块进行分析与验证 ………………………………….……………234.2.1 源中部分（subsystem1）设置、说明与分析……………………………。244.2.2 对卷积编码器和重复模块的设置、说明与分析 …………………………274.2.3 对子系统Subsystem2（块交织器）模块的设置、说明与分析 ……………304.2.4 沃尔什调制器输出与长码输出及其异或验证…..………………….………404.2.5 I路和Q路的输出验。
4.求：移动通信技术毕业论文
本科 助理工程师） 摘 要：在移动通信系统中，切换已被作为一种关键的技术广泛应用。
本文论述了硬切换、软切换和接力切换的原理、过程及优缺点，并结合这三种主流的切换技术在GSM、CDMA和TD-SCDMA系统中的应用做了比较，并对三种切换技术的优劣做了总结。 关键词：移动通信系统； 切换 ；硬切换 ；软切换 ；接力切换。
切换是指移动用户在通话过程中，从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区时，或由于受到外界的干扰或其他原因致使通信质量下降时，使用中的话音信道就会自动发出一个请求转换信道的信号，通知移动通信业务交换中心，请求转换到另一个覆盖区基站的信道上去，或是转换到另一条接收质量较好的信道上，以保证移动用户能够正常通信。 一、硬切换 硬切换是在不同频率的基站或覆盖小区之间的切换。
这种切换是移动终端在切换状态时，先暂时断开通话，并自动向新的频率调谐，与新的基站接上联系，建立新的信道，从而完成切换的过程。 简单来说，硬切换的特点就是“先断开、后切换”，切换的过程中约有200毫秒时间的短暂中断。
因为原基站和移动到的新基站的电波频率不同，移动终端在与原基站的联系信道切断后，往往不能马上建立新基站的新信道，这时就出现一个短暂的通话中断时间。它对通话质量有影响。
硬切换一般采取辅助切换方式，即由移动台监测判决，由交换中心控制完成，在切换过程中基站和移动台均参与切换过程。 其切换过程如下： 移动台在通话过程中，不断地向所在小区的基站报告小区和相邻小区基站的无线电环境参数。
本小区基站依据所接收的该移动用户无线电环境参数来判断是否应该进行切换。当满足切换条件时，基站便向移动台发出切换请求，同时将切换请示信道传送给MSC,MSC立即判断此新基站位置码是否属于本MSC辖区。
此时有两种情况：若MSC确认新基站是属于本MSC辖区的基站，则通知VLR为其寻找一个空闲信道（最佳或次最佳替换信道），然后将所找的信道及IMSI经过本区的基站发送给移动台，移动台依据信道号的频率值将工作频率切换到新的频率点上，并进行环路核准，核准信息经MSC核准后，MSC通知基站释放原信道。 若MSC发现新基站是属于非本MSC辖区的基站，MSC就将切换请求转送给新MSC，再由新MSC通知它的VLR为其寻找一个空闲信道，然后将找到的基站信道号及IMSI传送给原MSC，并经由原基站发送给移动台，然后进行移动台的核准和基站的释放过程。
二、软切换 软切换是发生在同一频率的两个不同基站之间的切换。 所谓软切换，就是在移动终端进入切换过程时，与原基站和新基站都有信道保持着联系，一直到移动终端进入新基站覆盖区并测出与新基站之间的传输质量已经达到指标要求时，才把与原基站之间的联系信道切断。
简单地说，软切换的特点是“先切换、后断开”。 这种切换方式是在与新基站建立联系信道后，才断开与原基站的联系信道，因此在切换过程中没有中断的问题，对通信质量没有影响。
软切换可以是同一基站控制器下的不同基站或不同基站控制器下不同基站之间发生的切换。 软切换也是移动台辅助的切换。
在进行软切换时，移动台首先搜索所有导频并测量它们的强度。移动台合并计算导频的所有多径分量（最多K个）的Ec/Io（一个比特的能量Ec与接收总频谱密度--噪声加信号--Io的比值）作为该导频的强度，K是移动台所能提供的解调单元数。
当该导频强度Ec/Io大于一个特定值T_ADD时，移动台认为此导频的强度已经足够大，能够对其进行正确解调，但尚未与该导频对应的基站相联系时，它就向原基站发送一条导频强度测量消息，以通知原基站这种情况，原基站再将移动的报告送往移动交换中心，移动交换中心则让新的基站安排一个前向业务信道给移动台，并且原基站发送一条消息指示移动台开始切换。 当收到来自基站的切换指示消息后，移动台将新基站的导频纳入有效导频集，开始对新基站和原基站的前向业务信道同时进行解调。
之后，移动台会向基站发送一条切换完成消息，通知基站自己已经根据命令开始对两个基站同时解调了。 接下来，随着移动台的移动，可能两个基站中某一方的导频强度已经低于某一特定值T_DROP，这时移动台启动切换去掉计时器（移动台对在有效导频集和候选导频集里的每一个导频都有一个切换去掉计时器，当与之相对应的导频强度比特定值D小时，计时器启动）。
当该切换去掉计时器T期满时（在此期间，其导频强度应始终低于D），移动台发送导频强度测量消息。两个基站接收到导频强度测量消息后，将此信息送至MSC（移动交换中心），MSC再返回相应切换指示消息，然后基站发切换指示消息给移动台，移动台将切换去掉计时器到期的导频将其从有效导频集中去掉，此时移动台只与目前有效导频集内的导频所代表的基站保持通信，同时会发一条切换完成消息告诉基站，表示切换已经完成。
在目前商用的CDMA系统中，所用的切换技术都是软切换。由于软切换是在频率相同的基站之间进行的，因此当移动终端移动到多个基站覆盖区交界处时，移动终端将同时和多个基站保持联系，起。
5.求论文一篇
目前移动通信正向B3G和4G发展，但是无论是3G的高速下行分组接入（HSDPA）和高速上行分组接入（HSUPA）（被称为3.5G技术）还是WiMAX，在物理层都采用了OFDM多载波调制和BPSK,QPSK,4QAM,16QAM,64QAM和64QAM等自适应数字调制编码技术，本文利用Simulink对这些调制方式进行了仿真并进行比较，因此能够比较形象的、比较深入的理解它们。
本篇论文拟定研究的目的是利用MATLAB软件对现代通信系统的关键环节进行计算机仿真，重点是移动通信系统中常用的载波调制的数字传输和CDMA扩频通信部分的仿真。本文从二进制通信系统的的蒙特卡罗仿真研究开始入手，对计算机仿真的基本内容包括系统、模型、算法、计算机程序设计与仿真结果显示、分析与验证等环节进行研究和试验。
逐步研究了MATLAB语言程序设计和使用MALTLAB对DS扩频抑制正弦干扰的有效性进行仿真、采用升余弦脉冲的二元相移键控系统的仿真和采用开根升余弦脉冲的BPSK仿真。本文还涉及了方程式的simulink仿真和MATLAB图形功能实用研究，以及Simulink仿真的图形界面设计和数字调制Simulink仿真等方面的研究。
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