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第4章 信道 本章内容 4.1 加性高斯白噪声信道 4.1.1 awgn函数 4.1.2 randn函数 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.4 Simulink中的AWGN模块仿真 4.2 多径衰落信道 4.2.1 多径衰落信道的特点 4.2.2 多径衰落信道的仿真 4.2.3 Simulink中的多径衰落信道模块仿真 4.1.1 awgn函数 1.awgn(x, snr) 函数awgn(x, snr)把加性高斯白噪声叠加到输入信号x中，snr以dB的形式指定了噪声的功率。在这种情况下，信号x的功率假定为0dBW，因此噪声的功率实际上就等于-snr dBW。如果x是复数，那么awgn将添加复数噪声。 2.awgn(x,snr, sigpower) 这种方法与1不同的是，假定了输入信号的功率为sigpower（单位：dBW）。 3.awgn(x,snr,measured) 首先计算输入信号x的功率，然后按照snr添加相应功率的高斯白噪声。 4.awgn(x,snr,…,state) 在这种调用中，MATLAB将随机数种子设置为state，其中…可以是sigpower或者measured。 4.1.2 randn函数 1.randn(n) randn(n)返还一个n行n列的随机矩阵，其中每一行和每1列都服从均值为0，方差为1的正态分布。 2.randn(m,n) randn(m,n)返还一个m行n列的随机矩阵，其中每一行和每1列都服从均值为0，方差为1的正态分布。 3.randn(state,seed) randn(state,seed)把随机数种子设定为seed，相同的state产生相同的随机数序列。 4.1.3 AWGN信道仿真示例 仿真正交相移键控（Quarterrary Phase Shift Keying, QPSK）调制的基带数字通信系统通过AWGN信道的误符号率（Symbol Error Rate，SER）和误比特率（Bit Error Rate，BER）。 假设发射端信息比特采用Gray编码映射，基带脉冲采用矩形脉冲，仿真时每个脉冲的抽样点数为8，接收端采用匹配滤波器进行相干解调。 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.1.3 AWGN信道仿真示例 4.2.1 多径衰落信道的特点 频率选择性 时间选择性 多径衰落信道的模拟 4.2.1 多径衰落信道的特点 频率选择性（多径导致） 4.2.1 多径衰落信道的特点 频率选择性 （多径导致） 4.2.1 多径衰落信道的特点 结论 在同一位置，由于反射信号的存在，发射不同频率信号时，在接收机处接收到的信号有的频率是被增强了，有的频率是被削弱了。——频率选择性衰落（多径导致） 。 上例中，f=1,2,3,….1000,这些频率基本上都是被削弱的，只有f充分大，f=108，才会看出信号被增强了。那么把那些受到影响基本一致的频率范围称为相干带宽。 ，是反射径与直射径的传播延时之差。 称为相干带宽。 4.2.1 多径衰落信道的特点 结论 信号脉冲周期大于传播延时Td（信号带宽小于相干带宽），信号的频带内受到的衰落影响基本一致，称为平坦衰落。脉冲周期越长，码间干扰就越小。 信号脉冲周期小于传播延时Td （信号频率大于相干带宽），频率受到的影响是不一样的，称为频率选择性衰落。码间干扰严重。 4.2.1 多径衰落信道的特点 时间选择性 （多普勒频移导致） 4.2.1 多径衰落信道的特点 结论 当移动台运动起来，即使同一频率，在不同的时间点，合成信号的强度也是不一样的。 由于移动台运动而导致的信号增强或削弱的情况就是时间选择性衰落。 4.2.3 Simulink中的多径衰落信道模块仿真 4.2.3 Simulink中的多径衰落信道模块仿真 * * 系统框图 Tx模块结构框图 Rx模块结构框图 系统框图中模块参数设置 AWGN信道模块将噪声叠加到Tx模块产生的调制信号中。 参数设置： SNR（dB）设为“SNR”，将在工作区中创建相应的变量，并通过脚本程序完成对它的赋值。 系统框图中模块参数设置 误比特率与误符号率计算模块（Error Rate Calcu