MIMO——OFDM

最新推荐文章于 2023-04-12 19:10:52 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/optimization/p/4254653.html

本文深入探讨了无线通信中的路径损耗模型，包括反射、绕射、散射现象及衰落类型，如阴影衰落、大尺度衰落和小尺度衰落。详细解释了模型的数学表达式和其在不同场景下的应用，通过代码实例直观展示了模型的计算过程。重点介绍了路径损耗的计算方法及其在实际通信系统中的重要意义。

反射：物体尺寸大于波长绕射：物体尺寸等于波长散射：物体尺寸小于波长

衰落：信号的幅度随着频率和时间不断变化。阴影衰落。

大尺度衰落是移动很大距离才会发生的衰落。比如手机用户走了一个蜂窝的距离。

大尺度衰落：pathloss 阴影小尺度衰落：多径：频率选择/平坦多普勒：快/慢衰落

平均路径损耗只与距离有关，在基础上叠加阴影衰落，再在基础上叠加小尺度衰落。

纵坐标接收机功率，横坐标距离。横坐标变化较大才产生明显差异的是大尺度。对距离变化很敏感的是小尺度。

在距离d处的路径损耗由参考点表示。

对数距离模型考虑阴影，变为对数正态模型

1.1给出了已知发射功率，在距离d处的接收功率。用发射功率与接收功率的比值来反映pathloss。

两个模型的代码：

function PL = PL_logdist_or_norm( fc,d,d0,n,sigma )
%对数正态阴影衰落路径模型
% fc: 载频
% d是距离，d0是参考距离
% n是路径损耗指数
% sigma是方差，用分贝来表示
lamda=3e8/fc;%波长
PL=-20*log10(lamda/(4*pi*d0))+10*n*log10(d/d0);%对数距离的路径损耗
if nargin>4
PL=PL+sigma*randn(size(d));%在对数距离的基础上加上阴影部分的损耗，sigma是标准差。
end

end %pathloss的单位是dB

function PL=PL_free(fc,d,Gt,Gr)
%自由空间模型的pathloss
%fc是载频 d是距离（m) 两个G是发，收天线的增益
%PL是输出 PL_free才是函数名
lamda=3e8/fc;
tmp=lamda./(4*pi*d);
if nargin>2
tmp=tmp*sqrt(Gt);
end
if nargin>3
tmp=tmp*sqrt(Gr);%sqrt是把对数的平方提出来所致
end
PL=-20*log10(tmp);

%描绘出不同路径的pathloss
clear all;
clc;
fc=1.5e9;
d0=100;
sigma=3;
distance=[1:2:31].^2;
Gt=[1 1 0.5];
Gr=[1 0.5 0.5];
Exp=[2 3 6];
for k= 1:3
y_Free(k,:)=PL_free(fc,distance,Gt(k),Gr(k));
y_logdist(k,:)=PL_logdist_or_norm(fc,distance,d0,Exp(k));
y_lognorm(k,:)=PL_logdist_or_norm(fc,distance,d0,Exp(k),sigma);
end
%画图部分
subplot(1,3,1),semilogx(distance,y_Free(1,:),'k-o',distance,y_Free(2,:),'k-^',distance,y_Free(3,:),'k-s'),
grid on,axis([1 1000 40 110]),title(['Free path-loss Model,f_c=' ,num2str(fc/1e6),'Mhz'])
xlabel('Distance[m]'),ylabel('pathloss[dB]')
legend('G_t=1,G_r=1','G_t=1,G_r=0.5','G_t=0.5,G_r=0.5',2)
%画图命令挺经典横坐标是log10 三中曲线形式 axis定义了横纵坐标的范围

subplot(132)
semilogx(distance,y_logdist(1,:),'k-o', distance,y_logdist(2,:),'k-^', distance,y_logdist(3,:),'k-s'), grid on, axis([1 1000 40 110]),
title(['Log-distance Path-loss Model, f_c=',num2str(fc/1e6),'MHz'])
xlabel('Distance[m]'), ylabel('Path loss[dB]'),
legend('n=2','n=3','n=6',2)

subplot(133), semilogx(distance,y_lognorm(1,:),'k-o', distance,y_lognorm(2,:),'k-^', distance,y_lognorm(3,:),'k-s')
grid on, axis([1 1000 40 110]), legend('path 1','path 2','path 3',2)
title(['Log-normal Path-loss Model, f_c=',num2str(fc/1e6),'MHz,' , '\sigma=', num2str(sigma), 'dB, n=2'])
xlabel('Distance[m]'), ylabel('Path loss[dB]')

1.6是奥村模型，考虑了与区域相关的元素。

hata模型是奥村模型的拓展。

信号频谱与相干带宽的比较，在里面就是非频率选择性衰落

路径模型里面画图的那几个代码可以用的时候多参考。

小尺度衰落里的参数：平均超过时延，系数是由功率所占比例引起的。时延拓展的倒数是相干带宽。

平坦衰落的平坦来自于平坦的频率响应

多普勒频移越小，相干时间越大。

实现论文算法经常要产生的信道向量H=(randn(1,L)+j*randn(1,L))*sqrt(0.5)%L是要仿真的信道个数

有直射路径的包含瑞森衰落，没有直射路径的是瑞利衰落

瑞森系数K是功率之比

转载于:https://www.cnblogs.com/optimization/p/4254653.html