无线信道仿真Word文档格式.docx
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f=900；
d=0.1:
0.1:
100；
y=wireIess_free_space_attenuation（d,f）;
plot（dzy）;
自由空间损耗
140
30
90
mp）解5E
80--
70L111cc1111
0102030405060708090100
距离（km）
自由空间的传播是电波传播最基本也是最简单的一种理想情况。
1・2Okumura-Hata模型
Okunmra-Hata模型是根据测试数拯统计分析得到的经验公式，Okumura-Hata模型以市区传播损耗为标准，在此基础上对其他地形做了修正。
实测中在基本确泄了设备的功率、天线的髙度后，可利用Okumura-Hata模型对信号覆盖范围做一个初步的测算。
损耗单位为dB,在市区，Okumura-Hata经验公式如下：
Lin=69.55+26」6lg/—13.82lgHh-“（H,”）+（44.9—6.55lgHh）lgd
其中假设收发天线之间的距离为d（km）,发射频率为f（MHz）,移动台髙度心（m）,基站高
度77,（m）：
a{H,n）为移动天线修正因子。
对于中小城市有：
a（Hm）=（1.Illg/-0.7）£
-（1.56lg/-0.8）
对于大城市：
（KHJ=8.29（lg（1.54/7m）]2-1.1f<
300MHz
a（Hm）=3.2[lg（l1.75H,”）]2-4.97f>
300MHz对于郊区，Okumura・Hata经验公式如H：
Lm=L（市区）-2[lg（//28）F_5.4
在农村，Okumura-Hata经验公式如卜•:
Lm=厶（市区）一4.78（lgf）2一18.33lg/-40.98
所写的函数为wi工ttenuation・趾所用的仿貞•过程为Simulink_witelesshataattenuation・m中♦仿真参数为，
地物类型
城区
郊区
农村
基站髙度（m）
50
100
移动台髙度（m）
1・5
频率（MHz）
900
仿真结果如下:
但是再利用上述公式计算路径损耗时，必须注意基站天线没有采取空间分集，不能考虑分集增益。
另外，用户终端天线的安装位置也会对计算路径损耗有很大影响。
表1天线安装不同对Lm的修正
天线安装位置
修正值/dB
室内（非窗户旁）
-15
窗户旁
-3
室外
地形对于传输损耗的修正值也很大。
对于农村地区的传播环境，主要可以分为丘陵地区和开阔区，其修正值如下表所示。
表2地形不同对Lm的修正
地形
丘陵地区
10
开阔区
25
传播环境的衰落有瑞利哀落和正态衰落两种，对应的余量储备如下所示。
表3衰落类型不同对Lm的修正
衰落类型
余量储备/dB
瑞利衰落
0〜8
正态衰落
6
Okumura-Hata模型适用于大区制移动系统，但是不适合覆盖距离不到1km的个人通信系统。
1-3COST-231Hata模型
在不少城M的高密度区，经过小区分裂站距已缩到数百米。
而在基站密集的地域是使用Okumura-Hata模型将出现预测值明显偏高的问题，因此，EURO-COST组成COST-231工作委员会，提出了Okimmra-Hak模型的扩展模型，即COST-231模型。
其适用频率范围是1500-2300MHz,基站有效天线高度在30〜200m之间，移动台有效天线高度在之间，d的范围在1〜20km之间。
COST-231Hata模型路径损耗的计算公式为：
Lm=46.3+33.9lg/—13.82lgHb-“（H”）+（44.9—6.55lg弘）•lg〃+Cm
其中假设收发天线之间的距离为d（km）,发射频率为f（MHz）,移动台高度基站髙度乞（m）：
a{HJ为移动天线修正因子。
Cm为大城市中心校正因子。
在中等城市和郊区,
CM=0dB,在市中心,CM=3dBo
函^[/^Jwireless_COST231_hata_.at七mnuation・m,所用的仿真过程为Simulink_wirelessCOST231hataattenuation・m中，仿真参数为：
40
移动台高度（m）
1800
COST-231模型和Okumura-Hata模型主要的区别在于频率衰减系数的不同。
COST-23IHata模型的频率衰减因子为33.9,而Okumura-Hata模型的频率衰减因子为24.16。
另外,COST-231模型还增加了一个大城市中心衰减因子Cmo
1・4COST231-WI模型
COST231-WI模型在使用髙基站天线时该模型采用理论的Walfisch-Bcrtoni模型和IkegaCOST231-WI模型分为视距传播（LOS）和非视距传播（NLOS）两种情况讣算路径损耗。
对于视距（LOS）传播环境，其路径损耗为：
Llos=42.64+20lgf+26lgd
其中,d的单位为km；
f的单位为MHZo
非视距传播（NLOS）适用条件和主要参数如下表：
表4非视距传播（NLOS）适用条件和主要参数
频率f（MHz）
800-2000
基站高度Hb（m）
4-50
1-3
距离d（km）
0.02-5
建筑物屋顶髙度HwMm）
道路宽度w（m）
建筑物间隔b（m）
相对直接无线路径的道路方向性Phi（度）
城区的范围
所用的公式为：
L&
=厶）+
式中，厶）是自由空间的损耗:
厶）=32.4+20lg〃+201g/
Lm是从屋顶到街道的绕射和散射损耗：
厶和=—16.9—101g汐+10lg/+201g（Hb—丹川）+厶幵
其中，厶”2.5+0.075（P加一35）
4・0+0.114（P加一55）
■
L嗣是多屏绕射损耗:
&
我=QM+©
+©
lg〃+®
lg/_9・llgb
Hb>
H
-⑻g（l+Hb-roof）
0Hh<
54Hb>
Hroof
54-0.&
H厂HQHb<
Hroof^cl>
0.5
54-0.8（7//,-/7W）（J/0.5）Hb<
HroofRcl<
=18Hb>
Hr呗
18-15（/7,-Hroof）/Hrot>
fHh<
-4+0.7（//925-1）中等城市和郊区
-4+1.5（/7925-1）大城市
视距和非视距路径损耗函数分别在wireless_Walfish_Ikegami_LOS_attenuation・m>
fnwireless_Walfish__Ikegami_NLOS_attenuation・m耳丁,视距传输白勺频率f=900MHz,非视苗传输的参玻如下表」
20
建筑物屋顶髙度HrooKm）
15
17
移动台髙度Hm（m）
1.5
相对直接无线路径的道路方向性Phi（度）
900J800
80
2
00
8
COST231-Will型路径损耗
1.522.533.544.5
2仿真信道
2.1高斯白噪声信道:
在信号传输的过程中，它会不可避免地受到各种干扰，这些干扰统称为“噪声J加性高斯白噪声AWGN（AdditiveWhiteGaussianNoise）是最常见地一种噪声，它存在于各种传输媒质中，包括有线传输信道和无线传输信道。
这里对BPSK在AWGN信道中的误码率进行了仿真。
仿真模型在BPSK_BERl.mdl中，仿真程序在Simulink_BPSK_BER.ni中。
发信机模型：
由贝努利二进制序列产生器产生BPSK的输入信号，0,1槪率为0.5,之后进行BPSK调制，将其中M-PSK的一个参数设为2即可。
Out2
误码率系统仿真模型：
信源输岀后经过AWGN信道，之后进行BPSK解调，然后计算误码率。
系统仿真参数：
调制信号采样间隔1/100000,仿真时间10s,即产生1000001个数据，信噪比范ffl0:
10dBo理论BPSK误码率为：
Pe=Q（y/2SNR）
Matlab中含有erfc函数,Q函数和erfc函数关系如下：
Q（x）=^-erfc（x/V2）
厶
编写的Q函数在Qfunct.ni中:
function[y]=Qfunct（x）
y=（l/2）*erfc（x/sqrt
（2））;
仿真文件为Simulink_BPSK_BER.ni,仿真结果如下：
之所以在9.5和10dB处仿真值与理论值有一定差距，是因为仿頁•的数据太少。
将抽样间隔变的更小或仿頁•时间变得更长就会和理论值基本一样。
101
高斯白噪声信道下BPSK误码率仿真
仿真误码率[理论误码率•
102
4
o
1—
•5
-o
106L:
ccr:
r:
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