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数字通信在衰落信道中的基础理论

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简介:
本研究聚焦于分析和探讨数字通信技术在信号传输质量不佳(即衰落信道)环境下的性能与局限性,并探索相应的优化策略,为提升信息传输可靠性和效率提供理论指导。 本书内容分为两部分:第一部分涵盖准备知识、多径衰落信道模型、平衰落信道、频率选择性信道以及多普勒衰落信道等主题,并对衰落信道上的单信道接收机性能和多信道接收机(前半部分)进行了分析。这部分内容主要面向通信专业及其相关专业的研究生,旨在帮助读者建立清晰的衰落信道物理概念,熟悉其分析方法,了解与高斯信道的主要区别以及应对衰落的基本策略。 第二部分则继续探讨衰落信道上的多信道接收机(后半部分)以及其他相关内容。

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    本研究聚焦于分析和探讨数字通信技术在信号传输质量不佳(即衰落信道)环境下的性能与局限性,并探索相应的优化策略,为提升信息传输可靠性和效率提供理论指导。 本书内容分为两部分:第一部分涵盖准备知识、多径衰落信道模型、平衰落信道、频率选择性信道以及多普勒衰落信道等主题,并对衰落信道上的单信道接收机性能和多信道接收机(前半部分)进行了分析。这部分内容主要面向通信专业及其相关专业的研究生,旨在帮助读者建立清晰的衰落信道物理概念,熟悉其分析方法,了解与高斯信道的主要区别以及应对衰落的基本策略。 第二部分则继续探讨衰落信道上的多信道接收机(后半部分)以及其他相关内容。
  • 无线莱斯模型与瑞利模拟_莱斯及无线分析
    优质
    本文深入探讨了无线通信中常用的莱斯信道模型及其在瑞利信道模拟中的应用,重点分析了莱斯衰落现象,并对无线衰落信道进行了全面解析。 在无线衰落信道下的通信仿真中,可以采用几种常见的衰落模型进行测试,例如莱斯衰落和瑞利衰落。
  • 仿真据.zip
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    本资源包含多种信道条件下的无线通信信号传输衰落仿真数据,适用于研究和测试无线通信系统的性能。 在无线通信领域,信道衰落是一个至关重要的因素,它会影响信号传输的质量和可靠性。本项目通过MATLAB软件进行了详尽的信道仿真,旨在帮助理解并分析不同类型的信道衰落现象。以下是相关知识点的详细介绍: 1. **信道衰落**:在无线通信中,信号从发射端到接收端的传输过程中会受到各种环境因素的影响,如多径传播、大气损耗等,导致信号强度下降,这就是信道衰落。衰落可分为慢衰落和快衰落,前者影响信号的平均功率,后者则导致信号幅度的快速波动。 2. **AWGN(Additive White Gaussian Noise)信道**:这是一种理想化的噪声模型,假设噪声是加性的、白的(即各频率成分的功率相同)且服从高斯分布。在AWGN信道中,信号受到恒定的背景噪声干扰,仿真AWGN信道有助于理解噪声对通信系统性能的影响。 3. **瑞利衰落信道**:在城市或室内环境中,无线信号可能经过多个反射路径到达接收器,形成多径传播。这些路径上的信号相加时,由于相位差随机,可能会产生干涉,形成瑞利衰落。这种衰落通常表现为快速的幅度波动,并具有平坦的频率响应。 4. **频率选择性衰落信道**:当信号波长与传播环境的尺寸相当,信号的不同频率成分会在不同时间到达接收器,从而导致频率选择性衰落。这可能导致频谱失真和解码难度增加。多径传播中的多普勒效应是典型例子。 5. **MATLAB仿真**:MATLAB是一种强大的数学计算和建模工具,常用于通信系统的仿真。在这个项目中通过编写代码可以模拟实际信道环境,并测试不同编码、调制方案在各种衰落条件下的性能表现,为系统设计提供依据。 6. **信道仿真的重要性**:信道仿真是通信系统设计的关键步骤,它可以帮助工程师预测系统在真实环境中的表现,优化参数并提高通信质量。通过仿真可以研究信道衰落对误码率、数据速率和传输距离等关键性能指标的影响。 综上所述,本项目提供的内容涵盖了无线通信的核心概念,并且MATLAB进行的仿真是深入理解和研究信道衰落现象的有效途径。对于通信工程的学生和专业人士来说,这是一个非常有价值的资源,有助于提升理论知识并锻炼实际操作技能。
  • 微尺度
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    《微尺度衰落信道》一书深入探讨了无线通信中信号传输受到的各种微小尺度环境因素影响,分析了快衰落和慢衰落特性,并提出相应的抗衰落技术策略。 无线信道的传播模型主要分为大尺度(Large-Scale)传播模型和小尺度衰落两种类型。前三章已经详细介绍了大尺度传播的相关内容。所谓的小尺度是指在短距离(几个波长)或短时间内接收信号强度快速变化的现象;而移动无线通信的主要特征是多径效应,这些路径的差异导致了接收信号幅度的急剧波动,从而产生了衰落现象。因此,在本章节中将重点介绍小尺度衰落信道的概念及重要性。 首先我们将探讨小尺度衰落和多径传播的物理模型与数学模型,帮助读者更清晰地理解移动无线通信环境的主要特征,并构建统一的数学框架作为后续讨论的基础;然后依次讲解时间色散参数(时延扩展、相关带宽)、频率色散参数(多普勒扩展、相关时间)以及角度色散参数(角度扩展、相关距离),为信道分类做准备。接下来,我们将深入研究衰落信道的一阶包络统计特性和二阶统计特性:大量实测数据表明,在无直达路径的环境下(如城市区域),信号包络通常遵循瑞利分布;而在存在直达路径的情况下(例如郊区环境),则更倾向于莱斯分布。因此本部分将主要讨论这两种衰落类型,并简要介绍时间电平交叉率和平均衰落持续时间这两组对偶参数,同时也会提到频域与空间领域的相关特性。 最后,在介绍了多径信道的三类色散参数后,我们将根据不同的分类标准来探讨小尺度衰落信道的具体表现形式。
  • 于Matlab无线多径仿真
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    本研究利用MATLAB软件对无线通信中的多径衰落信道进行建模仿真,旨在分析信号传输过程中的干扰与损耗,为优化无线通信系统提供理论依据和技术支持。 针对无线通信中常见的多径衰落信道,建立了多系数抽头模型。
  • 无线分析及仿真.zip
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    本资料深入探讨了无线通信中关键的信道衰落现象,提供了详尽的理论解析和仿真模型,旨在帮助研究者更好地理解信号传输过程中的衰减特性。 大尺度衰落和小尺度衰落是无线通信系统中的两种主要信号损耗类型。路径损耗描述了随着传输距离的增加而产生的信号强度下降现象;阴影衰落则指的是由地形障碍物导致的大范围区域内接收信号强度的变化,通常表现为慢变化特性。多径效应是指由于传播环境复杂性(如建筑物、树木等)造成的无线电信号在多个不同路径上到达接收端的现象,它会导致信号的干涉和扭曲。 此外还有多普勒效应,在移动通信系统中尤为重要,它是因发送或接收设备相对运动而引起的频率变化现象。小尺度衰落信道统计特性研究了这些快速变化的小范围内的信号强度波动,并通过一系列参数进行量化描述;包括但不限于瑞利分布、莱斯分布等模型来表征不同场景下的无线信道行为。 同时,大尺度和小尺度衰落还分别涉及不同的环境因素与物理过程。前者主要关注宏观层面的影响如地形地貌特征对传播路径的长期影响,后者则更多地探讨微观层面上信号在复杂环境中经历的各种瞬时变化情况。
  • 16QAMAWGN和瑞利表现
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    本研究探讨了16正交振幅调制(16QAM)技术在加性高斯白噪声(AWGN)及瑞利衰落信道环境下的性能,分析其误码率特性。 16QAM在高斯白噪声信道以及瑞利衰落信道下的误码率仿真
  • OFDM多径仿真研究
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    本论文主要探讨了正交频分复用(OFDM)技术在多径衰落信道环境下的性能,并通过计算机仿真对其抗干扰能力进行了详细研究。 此程序旨在研究多径衰落信道下OFDM系统的抗噪声性能。该程序包括cyclic prefix的插入、多径信道的模拟以及使用pilot进行信道估计。 由于技术问题,此程序未能成功上传,请见谅!
  • Matlab瑞利仿真
    优质
    本文章介绍了如何在MATLAB环境中构建和模拟瑞利衰落信道,并进行相关通信系统性能分析。通过理论结合实践的方式帮助读者深入理解无线通信中信号传输特性。 主要使用MATLAB进行编程,实现对输入信号的抑制载波双边带调幅;然后将调制后的信号送入信道,并研究多径信道特性对其通信质量的影响。最后,从信道输出端解调出与输入信号相似的波形,并观察两者之间的差异。同时生成多普勒滤波器的统计特征图以及信号在时域和频域内的输入、输出波形。
  • Matlab瑞利仿真
    优质
    本篇文章介绍了如何在MATLAB环境中进行瑞利衰落信道的仿真,并探讨了其在无线通信系统分析和设计中的应用。通过详细的代码示例,读者可以掌握模拟信号传输过程中的多径效应及其对信号质量的影响,进而为优化无线通信系统的性能提供理论支持和技术手段。 这段代码用于仿真瑞利衰落信道,使用MATLAB编写,并且可以运行。