一种新的莱斯衰落信道仿真模型

第1期　　　　　　　　　　　　　　　　林敏等:一种新的莱斯衰落信道仿真模型　　　　　　　　　　　　　　　　　27　

子,使得多普勒系数和离散多普勒频率在仿真过程中是确定值,因此该模型不仅满足广义平稳特性还满足各态历经特性,且大大降低了仿真运算的复杂度[14],提高了仿真效率,是一种新的高效信道仿真模型。

本文首先对MEDS2SP瑞利仿真模型进行分析,并与YahongR.Zheng和ChenshanXiao在文献[62的衰落信道仿真模型产生的信号的包络均服从瑞利

分布,相位均服从(-Π,Π]的均匀分布,因此下面通过实验仿真对比YahongR.Zheng和ChenshanXiao分别在文献[628]、[9]和[10212]中提出的3种随机型仿真模型(分别记为模型 、模型 和模型 )以及MEDS2SP确定型仿真模型( )的相关统计特

12]中提出的3种随机型仿真模型的统计特性相对

性

,如图1图4

比,仿真结果表明MEDS2SP确定型仿真模型优于现有的三种随机型仿真模型;同时基于MEDS2SP仿真模型,,Matlab特性。地反映真实信道的优点。

1　MEDS2SP确定型仿真模型

M.Paβtzold提出的MEDS2SP仿真模型的数学模型如下[14]:

S(t)=S1(t)+jS2(t),

(1)

图1　M=10,L=4时同相自相关的仿真曲线

Mi

Si(t)=Cn

∑cos(2Πf

max

tcos(Αi,n)+

n=1

Ρi,n),i=1,2。

(2)

式(2)中,Cn,Αi,n,Ρi,n分别表示幅度

、信号到达角和初始相位,fmax为最大多普勒频率。只要合理设置(Cn,

Α

i,n,Ρi,n)这3个参数,可使仿真模型的统计特性与Clarke参考模型的相匹配,并满足广义平稳特性和

各态历经特性。MEDS2SP仿真模型在MEDS仿真模型的基础上,对以上3个参数重新设置,如下所示。

Cn=

M

i

,

图2　M=10,L=100时同相自相关的仿真曲线

Αi,n=

[2M

(

(i

n-2)+2LMil-2

)],n=1,2,…,Mi。

(3)

其中:Ρi,n对所有的n都是在(-Π,Π]均匀分布的随机变量,Mi为正弦波数目,并且有M2=M1+1;L为仿真次数,l=1,2,…,L。由式(3)可知,对于给定的M

i

和L,Cn,Αi,n和Ρi,n在每一次仿真中都是确定值,因此该模型产生的信号是满足各态历经特性的。以往的文献主要是研究如何提高信道仿真模型的精度,而现有的文献[15]在保证仿真模型精度的前提下,着重研究信道仿真模型如何提高信道仿真效率。

3由于在正弦波数目和仿真次数趋于无穷时　=50,,现有

图ML=10时互相关的仿真曲线