- 相關(guān)推薦
一種移動通信信道模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘要：介紹了一種實(shí)時模擬移動信道基本特性（如瑞利衰落、多徑傳播、電波傳播路徑損耗、多普勒頻移等）的信道模擬器的研制方法，包括模擬器數(shù)字原理及其實(shí)現(xiàn)方案。本模擬器的衰落率在8～80Hz內(nèi)可調(diào)，模擬衰落深度超過20dB，最大多徑時延為10.2μs。關(guān)鍵詞：信道模擬 多徑傳播 瑞利衰落 時延
1 移動移動通信信道模擬器研制背景
移動通信是近年來發(fā)展十分迅速的通信方式，在陸地移動通信系統(tǒng)中，由于移動臺所處區(qū)域地形復(fù)雜，加上移動臺本身的運(yùn)動，使接收到的信號其包絡(luò)和相位隨機(jī)變化。
為了評價移動通信設(shè)備的性能，需要在實(shí)際通信環(huán)境中進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，這必將耗費(fèi)大量人力物力。為了縮短研制周期，節(jié)省研制費(fèi)用，在移動通信設(shè)備的研制過程中，廣泛采用了各種信道模擬器。
本文介紹了一種針對信號頻率為70MHz、基站天線高度為18m的移動通信信道的模擬器。該模擬器可以模擬移動通信信道的主要特點(diǎn)，如瑞利衰落（Rayleigh fading）、多徑傳播、電池傳播路徑損耗、多普勒頻移等。
2 移動通信信道模擬器的研制依據(jù)
2.1 瑞利衰落
陸地移動通信由于受地形、環(huán)境等因素的影響，其衰落機(jī)理是非常復(fù)雜的。但在移動通信信道模擬器模擬的眾多信道參數(shù)中，呈頻率選擇性的瑞利衰落占主要地位。即實(shí)現(xiàn)信號包絡(luò)的瑞利分布和相位的均勻分布是信道模擬的核心。
2.1.1 實(shí)現(xiàn)瑞利衰落的數(shù)學(xué)原理
設(shè)一個隨機(jī)過程ξ(t)可以表示為：
式（1）中ξc(t)與ξs(t)分別為ξ(t)的同相分量和正交分量。
可以證明：一個均值為零的窄帶平穩(wěn)高斯過程，其同相分量ξc(t) 和正交分量ξs(t)同樣是平穩(wěn)高斯過程，且均值都為零，方差也相同。另外，在同一時刻得到的ξc(t)與ξs(t)是不相關(guān)或統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。還可以證明：一個均值為零，方差為σ2ξ的平穩(wěn)高斯窄帶過程，其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布服從均勻分布，并且就一維分布而言，兩者是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。
綜上所述，一個均值為零的平穩(wěn)高斯窄帶過程，其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，其相位服從均勻分布，且兩者是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。同時，一個均值為零的窄帶平穩(wěn)高斯過程也可由兩個同為平穩(wěn)高斯過程的同相分量和正交分量合成。
2.1.2 單徑瑞利衰落
設(shè)單徑衰落信道輸入為：
[1] [2] [3] [4] [5]
【一種移動通信信道模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)】相關(guān)文章：
靜電放電模擬器校驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)05-01
基于ZigBee技術(shù)的雷達(dá)模擬器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)05-03
面向空間目標(biāo)監(jiān)視的星圖模擬器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)04-29
實(shí)時通信在調(diào)車作業(yè)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)04-27
一種移動空間信息服務(wù)系統(tǒng)客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法05-02
民航地空通信干擾抑制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)04-26
基因擴(kuò)增儀與PC機(jī)串口通信的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文04-29
小型無人機(jī)數(shù)據(jù)采集與通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)05-03