comm.ricianchannel.
通过多径Rician衰落信道对输入信号进行滤波
描述
的comm.ricianchannel.系统对象™通过多径Rician衰落信道过滤输入信号。有关衰落模型处理的更多信息，请参见多径衰落信道仿真方法．
使用多径Rician衰落信道对输入信号进行滤波:
创建
comm.ricianchannel.对象，并设置其属性。使用参数调用对象，就像调用函数一样。
要了解更多关于System对象如何工作的信息，请参见什么是系统对象?．
创建
描述
ricianlchan= comm.ricianchannel.
ricianlchan= comm.RicianChannel(名称,值)comm.RicianChannel ('设置输入信号采样率为2。SampleRate'，2）
属性
用法
描述
输入参数
输出参数
对象的功能
要使用对象函数，请指定System对象作为第一个输入参数。例如，释放名为system的对象的系统资源obj，使用下面的语法:
释放（obj）
例子
使用两个随机数生成方法产生相同的瑞典通道输出
此示例显示如何通过使用两种不同的随机数生成方法生成相同的多路径瑞典衰减信道响应。MultiPath Rician衰减通道系统对象™包括两种随机数生成的方法。您可以使用具有指定种子的当前全局流或MT19937AR算法。通过与全局流交互，系统对象可以从这两种方法产生相同的输出。
创建PSK调制器System对象来调制随机生成的数据。
pskModulator = comm.PSKModulator;channelInput = pskModulator(randi([0 pskModulator. modulationorder -1]，1024,1));
创建一个多径Rician衰落信道System对象，指定随机数生成方法为my19937ar算法，随机数种子为73。
ricianchan = comm.RicianChannel (．..“SampleRate”1 e6,．..'pathdelays'(0.0 0.5 1.2) * 1 e-6,．..“AveragePathGains”(0.1 0.5 0.2),．..“KFactor”, 2.8,．..“DirectPathDopplerShift”, 5.0,．..“DirectPathInitialPhase”，0.5，．..“MaximumDopplerShift”，50，．..“DopplerSpectrum”多普勒('钟'8),．..“RandomStream”，“与种子mt19937ar”，．..“种子”，73，．..“PathGainsOutputPort”,真正的);
使用MultiPath Rician衰落通道系统对象过滤调制数据。
[RicianChanOut1, RicianPathGains1] = ricianchan(channelInput);
设置System对象使用全局流来生成随机数。
释放(ricianchan);ricianchan。RandomStream =“全球流”；
将全局流设置为具有在创建多路径Rician衰落信道System对象时指定的相同种子。
rng (73)
再次使用多径Rician衰落信道系统对象对调制数据进行滤波。
[RicianChanOut2, RicianPathGains2] = ricianchan (channelInput);
验证两种方法的通道和路径增益输出是否相同。
isequal (RicianChanOut1 RicianChanOut2)
ans =逻辑1
isequal (RicianPathGains1 RicianPathGains2)
ans =逻辑1
显示多路径瑞典衰落通道的脉冲和频率响应
这个例子展示了如何创建一个频率选择的多径Rician衰落信道，并显示它的脉冲和频率响应。
将采样率设置为3.84 MHz。使用ITU步行B通道配置指定路径延迟和增益。将RICian K系数设置为10，最大多普勒移至50 Hz。
fs = 3.84 e6;%赫兹路径延迟= [0 200 800 1200 2300 3700]*1e-9;%交会avgpathgain = [0 -0.9 -4.9 -8 -7.8 -23.9];% dBfD = 50;%赫兹
使用前面定义的属性创建一个多径Rician衰落信道系统对象，并可视化脉冲响应和频率响应图。
ricianchan = comm.ricianchannel（“SampleRate”，fs，．..'pathdelays'pathDelays,．..“AveragePathGains”avgPathGains,．..“KFactor”10．..“MaximumDopplerShift”fD,．..“可视化”，“脉冲和频率响应”）;
生成随机二进制数据并通过多径Rician衰落信道。脉冲响应图使您能够识别单个路径及其相应的滤波系数。频率响应图显示了国际电联行人B通道的频率选择特性。
X = randi([0 1]，1000,1);y = ricianChan (x);
利用正弦和技术建立Rician信道模型
该示例显示了在数据不连续传输的情况下如何维护信道状态。创建一个Rician通道对象，并使用正弦求和技术通过它传递数据。
设置通道属性。
FS = 1000;采样率(Hz)路径延迟= [0 2.5e-3];%路径延迟(s)pathpower = [0 -6];路径功率(dB)fD = 5;%最大多普勒频移(Hz)ns = 1000;%样本数量nsdel = 100;%延迟路径采样数
定义整个仿真时间和传输数据的三个时间段。在这种情况下，信道以1000hz采样率模拟1s。在时间0时传输一个1000样本连续数据序列。3个100个样本数据包的传输时间分别为0.1 s、0.5 s和0.8 s。
0 = 0.0;奖金= 0.1;拽着= 0.5;版本= 0.8;t0 = (0: ns-1) / fs;% 0传播t1 = to1 +（0：nsdel-1）/ fs;%传输1t2 =拽着+ (0:nsdel-1) / fs;%传输2t3 =版本+ (0:nsdel-1) / fs;%传输3
生成与之前定义的时间间隔相对应的随机二进制数据。
D0 = randi([0 1]，ns,1);D1 = randi([0 1]，nsdel,1);D2 = randi([0 1]，nsdel,1);D3 = randi([0 1]，nsdel,1);
创建频率平面多路径瑞典衰落系统对象，指定正弦曲线褪色技术。因此可以重复结果，指定种子值。使用默认值InitialTime属性设置，以便从时间0开始模拟衰落信道。使能路径增益输出。
ricianchan1 = comm.RicianChannel (“SampleRate”，fs，．..“MaximumDopplerShift”5,．..“RandomStream”，“与种子mt19937ar”，．..“种子”, 17岁,．..“FadingTechnique”，正弦信号的总和，．..“PathGainsOutputPort”,真正的);
创建多径衰落信道系统对象的克隆。为初始时间设置源，以便在使用System对象时可以将衰落信道偏移时间指定为输入参数。
ricianchan2 =克隆(ricianchan1);ricianchan2。InitialTime年代ource =输入端口的；
将随机二进制数据通过第一多径Rician衰落信道系统对象，riicianchan1.．通过所有1000个时间样本传输数据。对于此示例，只需要复杂的路径增益。
[~, pg0] = ricianchan1 (d0);
通过第二个多径Rician衰落信道传递随机数据riicianchan2.，其中初始时间偏移量作为输入参数提供。
[~, pg1] = ricianchan2 (d1,奖金);[~, pg2] = ricianchan2 (d2,拽着);[~, pg3] = ricianchan2 (d3,版本);
通过使用通过使用两个通道处理的样本数量信息对象的功能。的riicianchan1.对象处理1000个样本，而ricianhan2对象只处理300个样本。
G = info (ricianchan1);H = info (ricianchan2);(G。NumSamplesProcessed H.NumSamplesProcessed]
ans =1×21000 300
将路径增益转换为分贝。
pathgain0 = 20 * log10（abs（pg0））;pathgain1 = 20 * log10（abs（pg1））;pathgain2 = 20 * log10（abs（pg2））;pathgain3 = 20 * log10（abs（pg3））;
绘制连续和不连续情况下的路径增益。这三段的增益与连续情况下的增益相匹配。这两种方法的结合表明正弦和技术适用于分组数据的模拟，因为即使数据不传输，信道特性也能保持。
情节(t0、pathGain0“r——”） 抓住在情节(t1, pathGain1,“b”)情节(t2, pathGain2“b”)情节(t3、pathGain3“b”)网格包含('时间（秒）'）ylabel（“路径增益(dB)”)传说(“连续”，'不连续'，'地点'，“西北”)标题('连续和不连续的传输路径增长'）
利用信息法再现多径Rican衰落信道响应
这个例子展示了如何使用ChannelFilterCoefficients财产返回信息的目标函数comm.ricianchannel.系统目标是再现多径Rician衰落信道输出。
创建多路径Rician衰落信道System对象，定义两条路径并指定要通过该信道的数据。
ricianchan = comm.RicianChannel (“SampleRate”, 1000,'pathdelays'，[0 1E-3]，．..“AveragePathGains”(0 - 2),“PathGainsOutputPort”,真正的)
ricianchan = comm.RicianChannel with properties: SampleRate: 1000 PathDelays: [0 1.0000e-03] AveragePathGains: [0 -2] NormalizePathGains: true KFactor: 3 DirectPathDopplerShift: 0 DirectPathInitialPhase: 0 MaximumDopplerShift: 1.0000e-03 DopplerSpectrum: [1x1 struct]显示所有属性
数据= randi([0 1]，600,1);
通过通道传递数据。分配ChannelFilterCoefficients属性的值多项式系数．
[chanout1，pg] = riicchan（数据）;chaninfo =信息（riicianchan）
chaninfo =结构与字段：ChannelFilterdelay：0 ChannelFilterCoeffients：[2x2 Double] NumSamplesProcessed：600
coeff = chaninfo.cannelfiltercoeffients;
计算存储在路径延迟位置的分数延迟输入信号多项式系数．
Np =长度(ricianchan.PathDelays);fracdelaydata = 0(大小(数据,1),Np);为ii = 1:Np fracdelaydata(:，ii) = filter(coeff(ii，:)，1,data);结束
应用路径增益并对所有路径的结果求和。
chout2 = sum(pg .* fracdelaydata,2); / /输出
将多径Rician衰落通道系统对象的输出进行比较，以使用路径增益再现的输出ChannelFilterCoefficients多径Rician衰落信道系统对象的性质。
isequal (chanout1 chanout2)
ans =逻辑1
比较实证和理论的Rician信道的CDF
计算和绘制经验的和理论的CDF的一条路径的Rician信道。
初始化参数并为Rician通道创建System对象。
Ns = 1.92 e6;Rs = 1.92 e6;dopplerShift = 2000;KFactor = 3;% dBKFactorLin = 10 ^ (KFactor / 10);％线性chan = comm.ricianchannel（．..“SampleRate”Rs,．..“PathDelays”，0，．..“KFactor”KFactorLin,．..“平均水平”，0，．..“MaximumDopplerShift”dopplerShift,．..“FadingTechnique”，“正弦曲线的总和”，．..“PathGainsOutputPort”,真正的);
计算并绘制Rician信道的经验和理论CDF。利用路径增益计算经验CDF。
%经验CDF图[~， g] = chan(ones(Ns,1));ecdf (abs (g));持有在；%理论CDF图r = 0: .1:3;s =√KFactorLin /√(KFactorLin + 1);σ= sqrt(1/2) /√(KFactorLin + 1);exp_cdf_amplitude = cdf (“Rician”r sσ);情节(r,传奇exp_cdf_amplitude”)(电磁脉冲的，“定理”）
比较实证和理论的Rician信道PDF
计算和绘图的经验和理论PDF与一条路径的Rician通道。
初始化参数并为Rician通道创建System对象。
Ns = 1.92 e6;Rs = 1.92 e6;dopplerShift = 2000;KFactor = 3;% dBKFactorLin = 10 ^ (KFactor / 10);％线性sig =复杂(randn (Ns, 1), randn (Ns, 1));chan = comm.ricianchannel（．..“SampleRate”Rs,．..“PathDelays”，0，．..“KFactor”KFactorLin,．..“平均水平”，0，．..“MaximumDopplerShift”dopplerShift,．..“FadingTechnique”，正弦信号的总和，．..“PathGainsOutputPort”,真正的);
计算和绘图的经验和理论PDF为Rician通道。
图;持有在；％经验PDF图[〜，增益] =陈（sig）;pd = fitdist（abs（gain），“内核”，“带宽”. 01);r = 0: .1:3;y = pdf (pd, r);情节(r, y)%理论PDF图s =√KFactorLin /√(KFactorLin + 1);σ= sqrt(1/2) /√(KFactorLin + 1);exp_pdf_amplitude = pdf（“Rician”r sσ);plot（r，exp_pdf_amplitude'）图例（“经验”，“理论”）
更多关于
渠道可视化
的comm.ricianchannel.系统对象使通道脉冲响应、频率响应和多普勒频谱可视化。
请注意
显示和指定的路径增益位置可以相差多达输入采样时间的5%。
可视化显示的速度是由组合控制的
SamplesToDisplay财产和播放>减少更新以提高性能菜单项的范围。减少要显示的样本百分比并启用减少的更新可以加快可视化范围的呈现。在手动关闭可视化范围之后，对System对象的调用将以正常速度执行。
代码生成仅在
可视化财产设置为“关闭”．
脉冲响应
脉冲响应示波器显示路径增益、通道滤波器系数和插值路径增益。路径增益发生在与指定对应的时间实例pathdelays.属性，可能与输入采样时间不一致。信道滤波系数被用来模拟信道。它们由实际路径增益插值，并与输入采样时间对齐。在路径增益与采样时间对齐的情况下，路径增益重叠滤波器系数。Sinc插值用于连接通道滤波器系数，并显示为插值路径增益。这些点仅用于显示目的，不用于后续的通道滤波。对于平坦衰落信道(一条路径)，不显示sinc插值曲线。对于所有脉冲响应图，框架和样本编号显示在范围的左上角。
脉冲响应图与的工具栏和菜单相同dsp.arrayplot.系统对象。
当指定的路径增益与采样率对齐时，路径增益与信道滤波系数重叠。在这个图中，脉冲响应显示了路径增益重叠滤波器系数。
如果指定的路径增益不与采样率对齐，路径增益和通道滤波系数不会重叠。在图中，滤波系数是均匀分布的。路径增益不与通道滤波系数重叠，因为路径增益不与采样率对齐。
这张图显示了平坦频率信道的脉冲响应。在这种情况下，没有显示内插的路径增益。
频率响应
频率响应范围通过对信道滤波器系数进行离散傅里叶变换来显示多径瑞利衰落信道频谱。频率响应图与dsp。年代pectrumAnalyzer系统对象。
图的y轴极限是基于NormalizePathGains和AveragePathGains的属性comm.ricianchannel.系统对象。
该表显示了其他选定的默认频谱设置。属性可以更改这些设置的默认值查看>频谱设置菜单。
| 光谱设置 | 价值 |
|---|---|
| 主要选项>类型 |
|
| 主要选项>窗口长度 | 通道滤波器长度 |
| 主要选项>NFFT |
|
| 窗口选项>窗口 |
|
| 跟踪选项>单位 |
|
该图显示了频率选择信道的频率响应图。
多普勒频谱
多普勒频谱图显示了理论多普勒频谱和经验确定的数据点。对于非静态通道，理论数据显示为一条线;对于静态通道，理论数据显示为一点。实证数据以*符号表示。在更新经验图之前，内部缓冲区必须完全充满滤波后的高斯样本。经验图是从每个满缓冲区计算的频谱的运行平均值。对于非静态通道，在下一次更新之前所需的输入样本数量会显示在图的左上角。所需的样本数量是样本率和最大多普勒频移的函数。对于静态通道，文本“为下一次更新重置衰落信道“ 被陈列。
参考文献
［1］厄斯吉斯，克劳德和布鲁诺·克勒克斯。MIMO无线通信:从真实世界的传播到空时编码设计．1 ed。波士顿，马：elsevier，2007年。
［2］《科学和技术研究领域的欧洲合作(组织)》，编。移动宽带多媒体网络:4G技术、模型和工具．第1版。阿姆斯特丹 ;波士顿:爱思唯尔/学术出版社，2006。
［3］kkermoal, j.p.， L. Schumacher, k.i Pedersen, P.E. Mogensen和F. Frederiksen。随机MIMO无线信道模型与实验验证IEEE通信选定领域期刊20日,没有。6(2002年8月):1211-26。https://doi.org/10.1109/JSAC.2002.801223。
［4］Jeruchim, Michel C.， Philip Balaban，和K. Sam Shanmugan。通信系统仿真．第二版。波士顿，马：斯普林克美国，2000年。
［５］Patzold，M.，Cheng-Xiang Wang和B. Hogstad。“用于高效生成多个不相关的瑞利衰落波形的两种基于新的正弦曲线的方法。”IEEE无线通信汇刊8,不。6(2009年6月):3122-31。https://doi.org/10.1109/TWC.2009.080769。
扩展功能
另请参阅
对象
功能
块
您还可以从以下列表中选择一个网站：
