开题报告-无线信道建模与仿真.doc
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开题报告-无线信道建模与仿真.doc
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长安大学毕业设计(论文)开题报告表
课题名称
无线信道建模与仿真
课题来源
学生姓名
一目的及研究意义
随着移动无线通信的迅猛发展,全世界的人们都体会到了生活方式由于无线通信的渗入发生着的巨大的转变。
于此同时,回顾世界范围内的通信发展,不难发现无线通信本身也正经历着飞速的发展。
在1897年,马可尼展示了无线电在运动中保持连续的通信能力。
这开启了移动通信的新时代。
紧随着上个世纪70年代,小型化晶体射频电路的发展,移动无线通信时代正式来临。
近十年来,全球蜂窝和个人通信系统呈现指数增长的趋势。
这一趋势在下一个十年里会以更快的步伐发展。
在这样全球范围内移动无线通信高速发展的大背景下,无线信道的研究有着重大的意义。
因为只有基于对无线信道的深入研究的基础上,移动通信才能得到更深远的发展。
二研究内容
与有线信道不同,无线信道最大的特点在于其存在衰落现象和容易受到噪声和干扰等因素的影响,导致无线信道随着时间、频率的变化而变化,对信号的传输产生很大的影响。
其中一些对信道的影响是加性的,比如加性高斯白噪声(AdditiveWhiteGaussianNoise,AWGN)和干扰信号等;而另外一些对信道的影响并不是加性的,一般称其为衰落。
无线信道的衰落现象十分复杂,大致可分为两类:
大尺度衰落和小尺度衰落。
大尺度衰落主要是由路径损耗(pathloss)和阴影效应(shadowingeffect)所引起的,在相对较大的距离上发生的接收功率的变化;与之相对地,小尺度衰落是指主要由多径效应引起的无线信号在较短的时间间隔、传播距离内的剧烈变化。
三研究目标
对引起无线信道衰落的原因,即空间中电磁波的反射、散射和绕射现象进行分析,研究无线信道建模方法,根据路径损耗、阴影衰落及多径衰落的基本原理及模型对无线信道进行建模和仿真,并得出统计规律。
四国内外研究现状
目前,对于无线信道的建模、分析和仿真的研究,主要是基于确定性过程的处理,形成有效信道仿真器发展的基础,并在此基础上分析随机信道模型以及对各类型频率选择性和频率非选择性移动无线信道开发更精确的信道仿真器。
迄今为止,已有许多种计算仿真模型主要参数的方法。
例如莱斯法、等距法和均方误差法等具有相邻离散多普勒频率之间的距离相等的特点。
此外,从把服从均匀分布的随机变量映射成和所期望的多普勒功率谱密度成比例的随机变量这一过程中得到离散多普勒频率的蒙特卡罗法在德语系国家很流行。
五计划思路
在无线信道中,瑞利(Rayleigh)分布是常见的用于描述平坦衰落信号或独立多径分量接收包络统计时变特性的一种分布类型。
瑞利分布的概率密度函数为:
其中,σ是包络检波之前所接收的电压信号的rms值,σ2是包络检波之前所接受信号包络的时间平均功率。
离散多径衰落信道模型为:
其中,服从瑞利分布,τk为多径时延。
其信道模型框图如下:
仿真的步骤:
首先产生独立的复高斯噪声的样本,并经过FFT后形成频域的样本,然后与S(f)开方后的值相乘,以获得满足多普勒频谱特性要求的信号,经IFFT后变换成时域波形,再经过平方,将两路的信号相加并进行开方运算后,形成瑞利衰落的信号r(t)。
在根据多径衰落模型以及多径延时参数可以获得多径信道的仿真结果。
仿真框图如下。
六参考文献
1.《移动衰落信道》,(德)佩措尔德(Patzold,M)著;陈伟译,电子工业出版社;
2.《无线通信原理与应用》,(美)T.S.Rappaport著,蔡涛,李旭,杜振民译,电子工业出版社;
3.《移动通信(第四版)》,李建东,郭梯云,邬国扬编著,西安电子科技大学出版社;
4.《DigitalCommunicationOverFadingChannels》,(美)MarvinK.Simon;
5.《无线信道模型研究与展望》,李萌,孙恩昌,张延华著,中国电子科学研究院学报;
(纸张不足时,中间可加此空白页)
指导教师意见及建议:
指导教师签名:
年月日
注:
1、课题来源分为:
国家重点、省部级重点、学校科研、校外协作、实验室建设和自选项目;课题类型分为:
工程设计、专题研究、文献综述、综合实验。
2、此表由学生填写,交指导教师签署意见后方可开题。
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