【杂波仿真】基于matlab实现瑞利杂波仿真

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⛄ 内容介绍

瑞利杂波(Rayleigh fading)是无线通信中常见的信道衰落模型,其特点是信号经过多径传播引起的幅度衰落呈瑞利分布。下面将介绍瑞利杂波的仿真方法。

  1. 生成复高斯随机信道:首先生成复高斯随机变量,表示信道的复数增益,它包括实部和虚部。复高斯随机变量服从零均值、单位方差的高斯分布。
  2. 生成瑞利幅度:根据生成的复高斯随机变量,计算其幅度,即信道增益的模值。
  3. 生成瑞利相位:根据生成的复高斯随机变量,计算其相位,即信道增益的辐角。
  4. 模拟多径传播:通过引入多个独立且服从高斯分布的复高斯随机变量,模拟多径传播效应,每个复高斯随机变量代表一个路径上的衰落。
  5. 合并多径信号:将各个路径上的信号进行叠加,得到最终的瑞利衰落信号。
  6. 分析和评估:对生成的瑞利衰落信号进行分析和评估,如计算信号的均值、方差、功率谱密度等指标,以了解瑞利衰落对信号的影响。

⛄ 部分代码

clear all;close all;
azi_num=2000;   %取2000个点
fr=1000;        %雷达重复频率

lamda0=0.05;   %杂波波长
sigmav=1.0;     %杂波方差
sigmaf=2*sigmav/lamda0;  


rand('state',sum(100*clock)); %产生服从U(0,1)分布的随机序列
d1=rand(1,azi_num);            
rand('state',7*sum(100*clock)+3);
d2=rand(1,azi_num);
xi=2*sqrt(-2*log(d1)).*cos(2*pi*d2);  %正交且独立的高斯序列N(0,1)
xq=2*sqrt(-2*log(d1)).*sin(2*pi*d2);
%形成滤波器频率响应
coe_num=12;           %求滤波器系数,用傅里叶级数展开法
for n=0:coe_num
    coeff(n+1)=2*sigmaf*sqrt(pi)*exp(-4*sigmaf^2*pi^2*n^2/fr^2)/fr;  
end


xlabel('幅度');ylabel('概率密度');

signal=ydata;
signal=signal-mean(signal);      %求功率谱密度,先去掉直流分量
figure;M=256;                     %用burg法估计功率谱密度
psd_dat=pburg(real(signal),32,M,fr);
psd_dat=psd_dat/(max(psd_dat));   %归一化处理
freqx=0:0.5*M;
freqx=freqx*fr/M;
plot(freqx,psd_dat);title('杂波频谱');
xlabel('频率/HZ');ylabel('功率谱密度');

%做出理想高斯谱曲线
powerf=exp(-freqx.^2/(2*sigmaf.^2));
hold on;plot(freqx,powerf,'r:');

⛄ 运行结果

【杂波仿真】基于matlab实现瑞利杂波仿真_方差

【杂波仿真】基于matlab实现瑞利杂波仿真_无人机_02

【杂波仿真】基于matlab实现瑞利杂波仿真_方差_03

⛄ 参考文献

[1] 王思思,王立军.基于Matlab的航海雷达噪声与杂波仿真研究[J].科技信息, 2008(6):2.DOI:10.3969/j.issn.1001-9960.2008.06.055.

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