通信原理课程设计(Rummler衰落信道的仿真)

一、课程设计目的

1．巩固所学的专业技术知识；

2．熟悉SystemView仿真环境并能在其环境下了解并掌握通信系统的一般设计方法，具备初步的独立设计能力；

3．提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力；

4．更好地将理论与实践相结合。

二、设计方案的原理

Rummler衰落信道是一个三路径传输信道模型，由直射和反射能量混合而成，反射信号通过改变直射信道的幅度和相位而形成复合信号，这种三路径的衰落信道广泛应用于视距（LOS）范围的数字微波中继通信链路的仿真，它是一个基于信道传输函数的统计模型。三条路径的组成包括：一条直射路径、一个相对于直射路径延迟非常小的多径成分、一个相对于折射路径延时0的频率选择性控制路径。因此接收信号可以描述为

rtxtt1xt0

这里xt表示发射信号，、为衰减系数，0、1表示两个相对延时，则信道的冲激响应可表示为

ht10

等价的信道低通传输函数为

j2f0j2f1Hf1ee

假设11，这里为调制信号的带宽，则上式进一步化简为

j2f0H(f)1e

令0，则上式化简为

Hfa1bej2(ff0)

其中、a、b、f0都是模型的统计参数，一般6.3ns，a、b和f0也取相应的统计参数，a是整个信号的衰落系数，b是衰落深度，f0的取值决定衰落位置。

信道的对应的时域表达式为

y(t)axtabcos2f0xtabsin2f0xt

其中xt为xt1）的希尔伯特变换。

三、设计、调试及结果分析

图（1）是应用Rummler衰落信道模型图符构建的实验仿真电路。

图（1）

仿真电路中采用了两路输出，其中一路仅由输入信号加高斯噪声经由IQ混频器无衰落信道输出；另一路经由Rummler衰落信道后输出。

图（2）

图（2）为幅度恒定的8PSK输入信号波形，信号的码速率为30MS/s，采用8PSK的比特率为3bit*30MS/s90Mb/s，可以观察到PSK信号为稳幅输出波形。

图（3）

图（3）是经过Rummler衰落信道后的基带等效波形，此时输出波形因衰落信道的影响变成了非稳幅波形。

图（4）

图（4）为只加入高斯噪声没有Rummler衰落时I输出的波形。

图（5）

图（5）为只加入高斯噪声没有Rummler衰落时Q输出的波形。

图（6）

图（6）为加入高斯噪声并经Rummler衰落后I输出的波形。

图（7）

图（7）为加入高斯噪声并经Rummler衰落后Q输出的波形。

总结：利用SystemView 仿真软件对Rummler 多径衰落信道模型进行仿真，通过波形可以直观地观察到，经过衰落信道后信号的幅度变得不稳定，从而导致通信质量时好时

差。

四、心得体会

五、参考文献 参考书目：

［1］

樊昌信，曹丽娜，通信原理（第六版），国防工业出版社，北京，2011年8月

［2］

李东生，雍爱霞，左洪浩， SystemView系统设计及仿真入门与应用[M]，电

子工业出版社，北京，2002年3月

［3］

章坚武，移动通信[M](第二版)，西安电子科技大学出版社，西安，2008年8

月