目录摘要 (1)1、设计原理 (2)1.1设计目的 (2)1.2仿真原理 (2)1.2.1瑞利分布简介 (2)1.2.2多径衰落信道基本模型 (2)1.2.3产生服从瑞利分布的路径衰落r(t> (3)1.2.4产生多径延时 (4)1.3仿真框架 (4)2、设计任务 (4)2.1设计任务要求 (4)2.2 MATLAB仿真程序要求 (4)3、DSB调制解调分析的MATLAB实现 (5)3.1 DSB调制解调的MATLAB实现 (5)3.2瑞利衰落信道的MATLAB实现 (6)4、模拟仿真及结果分析 (7)4.1模拟仿真 (7)4.1.1多普勒滤波器的频响 (7)4.1.2多普勒滤波器的统计特性 (7)4.1.3信道的时域输入/输出波形 (8)4.2仿真结果分析 (8)4.2.1时域输入/输出波形分析 (8)4.2.2频域波形分析 (8)4.2.3多普勒滤波器的统计特性分析 (9)5、小结与体会 (9)6、参考文献 (9)MATLAB 通信仿真设计摘要主要运用MATLAB进行编程，实现采用对输入信号进行抑制载波的双边带调幅；而后将调幅波输入信道，研究多径信道的特性对通信质量的影响；最后将信道内输出的条幅波进行同步解调，解调出与输入信号波形相类似的波形，观测两者差别。
同时输出多普勒滤波器的统计特性图及信号时域和频域的输入、输出波形。
关键字：双边带调幅瑞利衰落相干解调MATLAB1、设计原理1.1设计目的由于多径和移动台运动等影响因素，使得移动信道对传输信号在时间、频率和角度上造成了色散，如时间色散、频率色散、角度色散等等，因此多径信道的特性对通信质量有着至关重要的影响，而多径信道的包络统计特性成为我们研究的焦点。
根据不同无线环境，接收信号包络一般服从几种典型分布，如瑞利分布、莱斯分布和Nakagami-m分布。
在设计中，专门针对服从瑞利分布的多径信道进行模拟仿真，进一步加深对多径信道特性的了解。
1.2仿真原理1.2.1瑞利分布简介<1）环境条件：通常在离基站较远、反射物较多的地区，发射机和接收机之间没有直射波路径，存在大量反射波；到达接收天线的方向角随机且在<0~2π）均匀分布；各反射波的幅度和相位都统计独立。
<2）幅度、相位的分布特性：包络 r 服从瑞利分布，θ在0～2π内服从均匀分布。
瑞利分布的概率分布密度如图1所示：图1 瑞利分布的概率分布密度1.2.2多径衰落信道基本模型根据ITU-RM.1125标准，离散多径衰落信道模型为(1>其中复路径衰落，服从瑞利分布；是多径时延。
多径衰落信道模型框图如图2所示：图2 多径衰落信道模型框图1.2.3产生服从瑞利分布的路径衰落r(t>利用窄带高斯过程的特性，其振幅服从瑞利分布，即<2）上式中，、、分别为窄带高斯过程的同相和正交支路的基带信号。
首先产生独立的复高斯噪声的样本，并经过FFT后形成频域的样本，然后与S<f）开方后的值相乘，以获得满足多普勒频谱特性要求的信号，经IFFT后变换成时域波形，再经过平方，将两路的信号相加并进行开方运算后，形成瑞利衰落的信号r(t>。
如下图3所示:图3 瑞利衰落的产生示意图其中，<3）1.2.4产生多径延时多径/延时参数如表1所示：Tap Relative delay (ns> Average power (dB>1 0 02 310 -1.03 710 -9.04 1 090 -10.05 1 730 -15.06 2 510 -20.01.3仿真框架根据多径衰落信道模型<见图2），利用瑞利分布的路径衰落<见图3）和多径延时参数<见表1），我们可以得到多径信道的仿真框图，如图4所示：图4 多径信道的仿真框图2、设计任务2.1设计任务要求<1）查找资料，了解瑞利衰落信道模型的分类，结合某种模型，掌握瑞利分布的多径信道仿真原理，用MATLAB仿真实现瑞利分布的多径信道的仿真；<2）根据已学的知识，实现一种基带信号的模拟调制并做出仿真；<3）结合<1）<2）步，观察已调信号通过瑞利信道后的时域波形图和频谱图；<4）对仿真结果做适当分析。
2.2MATLAB 仿真程序要求<1）参数设计准确、合理；<2）关键语句加注释；<3）仿真结果正确，图形清晰。
3、DSB调制解调分析的MATLAB实现3.1 DSB调制解调的MATLAB实现%main.mclc。
LengthOfSignal=10000。
%信号长度fm=500。
%最大多普勒频移？相关文献应该有估算公式fc=5000。
%信道载波频率t=1:LengthOfSignal。
% SignalInput=sin(t/100>。
%DSB调制SignalInput=sin(t/50>。
%+cos(t/65>。
%调制信号c=cos(0.2*pi*t>。
%载波信号y_in=SignalInput.*c。
%调制delay=[0 31 71 109 173 251]。
%10nspower=[0 -1 -9 -10 -15 -20]。
%dBy_in=[zeros(1,delay(6>> y_in]。
%为时移补零y_out=zeros(1,LengthOfSignal>。
%存放经信道未解调的信号<现为无输入信号%时的输出信号）%y_out_end最终解调后信号%多路径衰落for i=1:6%图4f=1:2*fm-1。
Rayl。
y_out=y_out+r.*y_in(delay(6>+1-delay(i>:(delay(6>+LengthOfSignal-delay(i>>>*10^(power(i>/20>。
end。
% S(t>*cos(w*t>=m(t>*cos(w*t>*cos(w*t>=0.5*m(t>*(1+cos(2*w*t>>%用一个低通滤波器将上式中的第一项和第二项分离，无失真的恢复出原始的调制信号。
%这种调制方法又称为同步解调或相干解调%同步解调y_out_end=y_out.*c。
%同步解调或相干解调%低通滤波wp=0.1*pi。
ws=0.12*pi。
Rp=1。
As=15。
[N,wn]=buttord(wp/pi,ws/pi,Rp,As>。
[b,a]=butter(N,wn>。
y_out_end =filter(b,a,y_out_end>。
%滤波y_out_end =2* y_out_end。
%恢复幅度%原信号的频谱K=fft(SignalInput>。
%DSB调制后信号的频谱L=fft(y_in>。
%y_out的频谱<含包络）M=fft(y_out>。
%最终解调的频谱N=fft(y_out_end>。
%输出figure(1>。
subplot(4,2,1>。
plot(SignalInput(delay(6>+1:LengthOfSignal>>。
axis([0,3000,-2,2]>。
title('原始输入信号'>。
subplot(4,2,2>。
plot(abs(fftshift(K>>>。
axis([4900,5100,0,6000]>。
title('原始输入信号的频谱 '>。
subplot(4,2,3>。
plot(y_in(delay(6>+1:LengthOfSignal>>。
axis([0,3000,-2,2]>。
%去除时延造成的空白信号title(' 进入瑞利信道前，DSB调制后的信号'>。
subplot(4,2,4>。
plot(abs(fftshift(L>>>。
axis([3500,6500,0,3000]>。
title('进入瑞利信道前，DSB调制后的信号的频谱 '>。
subplot(4,2,5>。
plot(y_out(delay(6>+1:LengthOfSignal>>。
axis([0,3000,-0.08,0.08]>。
%去除时延造成的空白信号title('经瑞利信道后，DSB解调前的信号'>。
subplot(4,2,6>。
plot(abs(fftshift(M>>>。
axis([3500,6500,0,100]>。
title('经瑞利信道后，DSB解调前的信号的频谱'>。
subplot(4,2,7>。
plot(y_out_end(delay(6>+1:LengthOfSignal>>。
axis([0,3000,-0.08,0.08]>。
%去除时延造成的空白信号title('最终解调后的信号'>。
subplot(4,2,8>。
plot(abs(fftshift(N>>>。
axis([4900,5100,0,200]>。
title('最终解调后的信号的频谱 '>。
figure(2>。
subplot(3,1,1>。
hist(r,256>。
%绘制直方图title('瑞利信道的幅度分布'>subplot(3,1,2>。
hist(angle(r0>>。
title('瑞利信道的相位分布'>。
subplot(3,1,3>。
plot(Sf1>。
title('多普勒滤波器的频响特性'>。
3.2瑞利衰落信道的MATLAB实现%Rayl.m 参考【1】f=1:2*fm-1。
%通频带长度y=1.5./((1-((f-fm>/fm>.^2>.^(1/2>>/pi/fm。
%多普勒功率谱(基带>图3Sf=zeros(1,LengthOfSignal>。
Sf1=y。
Sf(fc-fm+1:fc+fm-1>=y。
%(把基带映射到载波频率>x1=randn(1,LengthOfSignal>。
x2=randn(1,LengthOfSignal>。
nc=ifft(fft(x1+1i*x2>.*sqrt(Sf>>。