【Simulink 仿真】SISO Fading Channel模块介绍

1 简介

SISO衰落通道模块使用单输入/单输出(SISO)多径衰落通道对输入信号进行滤波。该模块可以模拟瑞利(rayleigh)或莱斯(Rician)衰落。可以根据选择选项rayleigh/rician变成响应的衰落模拟块。
MathWork原英文网址介绍
【Simulink 仿真】SISO Fading Channel模块介绍

2 Rayleigh Fading channel参数

【Simulink 仿真】SISO Fading Channel模块介绍

(1)Discrete path delays (s)—每个离散路径的延迟
默认0。每个离散路径的延迟(以秒为单位),指定为非负标量或行向量。将“离散路径延迟”(s)设置为标量时,SISO通道的频率平坦。将离散路径延迟设置为向量时,SISO通道具有频率选择性。
(2)Average path gains (dB)—每个离散路径的平均增益
默认0。每个离散路径的平均增益,以分贝为单位,指定为标量或行向量。 平均路径增益(dB)必须与离散路径延迟(s)具有相同的大小。
(3)Maximum Doppler shift (Hz)—所有通道路径的最大多普勒频移
默认0.001。所有通道路径的最大多普勒频移,以赫兹为单位,指定为非负标量。
每个路径的最大多普勒频移(Hz)必须小于(f s / 10)/ f c。f s是在SISO衰落通道模块的输入处的采样率。f c是路径的截止频率因子。有关更多信息,请参见截止频率因子。
(4)Doppler spectrum—所有通道路径的多普勒频谱形状
所有通道路径的多普勒频谱形状,指定为从doppler函数返回的单个多普勒频谱结构或此类结构的1× N P单元阵列。此参数的默认值为Jakes多普勒频谱(doppler(‘Jakes’))。

  • doppler(‘Jakes’)(默认)
  • doppler(‘Flat’)
  • doppler(‘Rounded’, …)
  • doppler(‘Bell’, …)
  • doppler(‘Asymmetric Jakes’, …)
  • doppler(‘Restricted Jakes’, …)
  • doppler(‘Gaussian’, …)
  • doppler(‘BiGaussian’, …)
    (5)Initial seed—随机数生成器初始种子
    默认73, 非负整数。

3 Rician Fading channel参数

【Simulink 仿真】SISO Fading Channel模块介绍

(1)Sample rate (Hz)—输入信号采样率
默认1。输入信号采样率(以赫兹为单位),指定为正标量。以匹配模型设置,采样率设置为 Ñ小号/ Ť小号,其中Ñ小号是输入样本的数目,并且 Ť小号是模型采样时间
(2)Discrete path delays (s)—每个离散路径的延迟
默认0。每个离散路径的延迟(以秒为单位),指定为非负标量或行向量。将“离散路径延迟”(s)设置为标量时,SISO通道的频率平坦。将离散路径延迟设置为向量时,SISO通道具有频率选择性。
(3)Average path gains (dB)—每个离散路径的平均增益
默认0。每个离散路径的平均增益,以分贝为单位,指定为标量或行向量。 平均路径增益(dB)必须与离散路径延迟(s)具有相同的大小。
(4)K-factors— Rician衰落通道的K因子
默认3。Rician衰落通道的K因子,指定为正标量或非负值的1× N P矢量。 N P等于离散路径延迟(s)参数的值。
• 如果将K因子设置为标量,则第一个离散路径是Rician衰落过程,其中Rician K因子为K因子。任何剩余的离散路径都是独立的瑞利衰落过程。
• 如果将K因子设置为行向量,则与K因子向量的正元素相对应的离散路径将是具有该元素指定的Rician K因子的Rician衰落过程。与K因子向量的任何零值元素相对应的离散路径是瑞利衰落过程。至少一个元素值必须为非零。
(5)LOS path Doppler shifts (Hz)—视线组件的多普勒频移
默认0。Rician衰落通道的视线分量的多普勒频移,单位为赫兹,指定为标量或行向量。此参数的大小必须与K因子相同。
• 如果将LOS路径多普勒频移(Hz)设置为标量,则它表示第一离散路径的视线分量多普勒频移,这是Rician衰落过程。
• 如果将LOS路径多普勒频移(Hz)设置为行向量,则作为Rician衰落过程的离散路径具有其视线分量多普勒频移,该分量由对应于正数的LOS路径多普勒频移(Hz)的元素指定K因子 向量中的元素。
(6)LOS path initial phases (rad)—视线组件的初始相位
默认0。Rician衰落通道的视线分量的初始相位(以弧度为单位),指定为标量或行向量。此参数的大小必须与K因子相同。
• 如果将LOS路径初始相位(rad)设置为标量,则第一条离散路径的视线分量初始相位就是Rician衰落过程。
• 如果将LOS路径初始相位(rad)设置为行向量,则作为Rician衰落过程的离散路径的视线成分初始相位由LOS路径初始相位(rad)的元素指定,该元素对应于正数。K因子 向量中的元素。
(7)Maximum Doppler shift (Hz)—所有通道路径的最大多普勒频移
默认0.001。所有通道路径的最大多普勒频移,以赫兹为单位,指定为非负标量。
每个路径的最大多普勒频移(Hz)必须小于(f s / 10)/ f c。f s是在SISO衰落通道模块的输入处的采样率。f c是路径的截止频率因子。有关更多信息,请参见截止频率因子。
(8)Doppler spectrum—所有通道路径的多普勒频谱形状
所有通道路径的多普勒频谱形状,指定为从doppler函数返回的单个多普勒频谱结构或此类结构的1× N P单元阵列。此参数的默认值为Jakes多普勒频谱(doppler(‘Jakes’))。

  • doppler(‘Jakes’)(默认)
  • doppler(‘Flat’)
  • doppler(‘Rounded’, …)
  • doppler(‘Bell’, …)
  • doppler(‘Asymmetric Jakes’, …)
  • doppler(‘Restricted Jakes’, …)
  • doppler(‘Gaussian’, …)
  • doppler(‘BiGaussian’, …)

(9)Initial seed—随机数生成器初始种子
默认73, 非负整数。

4 可视化选项设置

【Simulink 仿真】SISO Fading Channel模块介绍

(1)Channel visualization—选择通道可视化
选择信道的可视化Off(默认)| Impulse response| Frequency response| Doppler spectrum|Impulse and frequency responses
(2)Percentage of samples to display—要显示的样本百分比
默认25%。选择样本显示百分比:10%, 25%,50%,或 100%。增加百分比会提高显示精度,但会牺牲模拟速度
(3)Path for Doppler spectrum display—显示多普勒频谱的路径
默认 1 正整数。显示多普勒频谱的路径,指定为1到N P的正整数,其中 N P等于“离散路径延迟(s)”参数的值。

6 MATLAB代码实现

Matlab实现rayleigh fading channel或rician fading channel