基于MATLAB的SUI信道模型的理论分析与仿真
? ? ? ?為了仿真一個無線接收機接受信號強度的變化,我們需要知道:接收機所處的地理環境, 接收機到發射機的各個路徑信號所受的影響,多普勒頻偏等,即信道模型。對于頻域單載波(SC-FDE) 技術,IEEE802.16主要規定其應用于11GHz以下的非視距(NLOS)固定無線接入( FWA),其典型的信道特征如下:?
·蜂窩半徑<1 0 k m,具有多樣化的地形和植被密度;?
·基站發送天線高1 5-4 0 m;?
·接收天線高2~10 m,位于屋檐、窗口以下,或者是房頂高度的定向天線;?
·高的蜂窩覆蓋率(80%~90%)。?
SUI模型基于AT&T的Wireless和Erceg等人的工作,Erceg將地形分成三種類型:?
A類:最大路徑衰落,適用于山地地形以及很大的植被密度,對應于信道模型SUI-5、SUI-6;?
B類:中等路徑衰落,適用于A、C描述之間的地形,對應于信道模型SUI-3、SUI-4;?
C類:最小路徑衰落,適用于平原地形以及極小的植被密度,對應于信道模型SUI-1、SUI- 2;
SUI模型對于各類衰落規定了具體的衰落公式,提出6種SUI模型的適用環境如下:?
·蜂窩半徑7 k m;?
·基站發送天線高30m,接收天線高6m;?
·基站發送天線波束寬度120度,接收天線波束寬度:全向(360)和(3 0);?
·天線垂直極化;
·90%的蜂窩覆蓋率,覆蓋范圍內99.9%的可信度。?
上訴介紹的SUI信道模型:SUI-1~6其參數分別如下所示:
表1 SUI信道模型參數
| SUI-1信道 | ||||
| 第一徑 | 第二徑 | 第三徑 | 單位 | |
| 時延 | 0 | 0.4 | 0.9 | us |
| 多普勒頻移 | 0.4 | 0.3 | 0.5 | Hz |
| K因子 | 4 | 0 | 0 | |
| 功率 | 0 | -15 | -20 | dB |
| SUI-2信道 | ||||
| 第一徑 | 第二徑 | 第三徑 | 單位 | |
| 時延 | 0 | 0.4 | 1.1 | us |
| 多普勒頻移 | 0.2 | 0.15 | 0.25 | Hz |
| K因子 | 2 | 0 | 0 | |
| 功率 | 0 | -12 | -15 | dB |
| SUI-3信道 | ||||
| 第一徑 | 第二徑 | 第三徑 | 單位 | |
| 時延 | 0 | 0.4 | 0.9 | us |
| 多普勒頻移 | 0.4 | 0.3 | 0.5 | Hz |
| K因子 | 1 | 0 | 0 | |
| 功率 | 0 | -5 | -10 | dB |
| SUI-4信道 | ||||
| 第一徑 | 第二徑 | 第三徑 | 單位 | |
| 時延 | 0 | 1.5 | 4 | us |
| 多普勒頻移 | 0.2 | 0.15 | 0.25 | Hz |
| K因子 | 0 | 0 | 0 | |
| 功率 | 0 | -4 | -8 | dB |
| SUI-5信道 | ||||
| 第一徑 | 第二徑 | 第三徑 | 單位 | |
| 時延 | 0 | 4 | 10 | us |
| 多普勒頻移 | 2 | 1.5 | 2.5 | Hz |
| K因子 | 0 | 0 | 0 | |
| 功率 | 0 | -5 | -10 | dB |
| SUI-6信道 | ||||
| 第一徑 | 第二徑 | 第三徑 | 單位 | |
| 時延 | 0 | 14 | 20 | us |
| 多普勒頻移 | 0.4 | 0.3 | 0.5 | Hz |
| K因子 | 0 | 0 | 0 | |
| 功率 | 0 | -10 | -14 | dB |
? ? ? 由于我們要仿真的是頻率選擇性信道,要求每一徑的衰落都符合Rayleigh衰落。用兩個Guass變量作為復數信號的實部和虛部,該復數信號的包絡符合Rayleigh衰落,角度符合均勻分布。?
信道功率分布調整x1 (.) ,y1 (.) :根據功率分布的衰落因子K,以及每一徑的信號功率,計算在Rayleigh衰落(= 0)或者Ricean衰落(>0)情況下每一徑的功率補償因子。?
天線功率修正z1 (.):根據所使用的天線波束寬度,選擇天線功率歸一化因子F調整每一徑的功率。?
多普勒擴展:根據已有的無線電頻率信道實測結果, 得出多普勒頻譜擴展近似曲線如下。
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多徑信道:我們仿真的3徑信道由不相關的3個Rayleigh隨機變量通過以上的調整,并經過不同的時延后疊加,最終模擬了SUI的信道模型。
下面我們對6種情況的SUI模型分別對其衰落曲線進行仿真。
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?A01-13
總結
以上是生活随笔為你收集整理的基于MATLAB的SUI信道模型的理论分析与仿真的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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