comm.RayleighChannel
通过多径瑞利衰落通道过滤输入信号
描述
这comm.RayleighChannel系统对象™通过多径瑞利衰落信道过滤输入信号。有关衰落模型处理的更多信息，请参见模拟多路径衰落频道的方法部分。
通过多径瑞利衰落信道对输入信号进行滤波:
创建
comm.RayleighChannel对象，并设置其属性。使用参数调用对象，就像调用函数一样。
要了解有关系统对象如何工作的更多信息，请参阅什么是系统对象?
创建
描述
rayleighchan= comm.rayleighchannel.
rayleighchan= comm.RayleighChannel(名称,值)'samplege'，2将输入信号采样率设置为2。
特性
用法
语法
描述
y= rayleighchan (X的）X通过多径瑞利衰落信道，并将结果返回y．
要启用此语法，请设置Channelwiltering.财产真正的．
y= rayleighchan (X那inittime的）
要启用此语法，请设置FadingTechnique财产正弦信号的总和和InitialTimeSource财产'输入端口'．
[也返回底层多径瑞利衰落过程的信道路径增益y那遗址] =瑞利奇坎（___的）遗址使用前面语法中的任何输入参数组合。
要启用此语法，请设置PathGainsOutputPort属性设置为真正的．
遗址=瑞利奇坎（）
要启用此语法，请设置Channelwiltering.财产假．
遗址= rayleighchan (inittime的）
要启用此语法，请设置FadingTechnique财产正弦信号的总和,InitialTimeSource财产'输入端口'，而且Channelwiltering.财产假．
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:
发行版(obj)
例子
使用两个随机数生成方法产生相同的瑞利通道输出
通过使用两种不同的随机数生成方法产生相同的多径瑞利衰落信道响应。多径瑞利衰落通道系统对象包括两个用于随机数生成的方法。您可以使用具有指定种子的当前全局流或MT19937AR算法。通过与全局流进行交互，系统对象可以从这两种方法产生相同的输出。
创建PSK调制器系统对象以调制随机生成的数据。
pskModulator = comm.PSKModulator;insig =兰迪([0,pskModulator.ModulationOrder-1], 1024,1);channelInput = pskModulator (insig);
创建多径瑞利渐渐衰落通道系统对象，指定随机数生成方法作为My19937AR算法和随机数种子为22。
rayleighchan = comm.RayleighChannel (．..“SampleRate”, 10 e3,．..'pathdelays'1.5[0]的军医,．..“AveragePathGains”，[2 3]，．..'验证阑尾'，真的，．..“MaximumDopplerShift”30岁的．..“DopplerSpectrum”{多普勒(“高斯”0.6)、多普勒('平坦的'）}，．..'ronorstream'那“与种子mt19937ar”那．..'种子', 22岁,．..“PathGainsOutputPort”,真正的);
利用多径瑞利衰落信道系统对象对调制数据进行滤波。
[chanOut1, pathGains1] = rayleighchan (channelInput);
设置System对象使用全局流来生成随机数。
释放（瑞利赫坎）;Rayleighchan.randomstream =.“全球流”；
将全局流设置为在创建多径rayleigh衰落通道系统对象时具有相同的种子。
rng (22)
通过再次使用Multipath Rayleigh衰落通道系统对象来过滤调制数据。
[chanOut2, pathGains2] = rayleighchan (channelInput);
验证两个方法中的每种方法的通道和路径增益输出是否相同。
isequal (chanOut1 chanOut2)
ANS =.逻辑1
isequal (pathGains1 pathGains2)
ANS =.逻辑1
多径瑞利衰落信道的脉冲和频率响应显示
显示频率选择性多径瑞利衰落通道的脉冲和频率响应，该频道被配置为禁用信道滤波。
定义模拟变量。使用ITU步行B通道配置指定路径延迟和增益。
fs = 3.84 e6;Hz中的样品率％Pathdelays = [0 200 800 1200 2300 3700] * 1E-9;％ 片刻之间avgpathgains = [0 -0.9 -4.9 -8 -7.8 -23.9];％ D bFD = 50;最大多普勒频移(Hz)
创建一个多径瑞利衰落信道系统对象来可视化脉冲响应和频率响应图。
rayleighchan = comm.RayleighChannel (“SampleRate”fs,．..'pathdelays'pathDelays,．..“AveragePathGains”，avgpathgains，．..“MaximumDopplerShift”fD,．..“ChannelFiltering”，错误的，．..“可视化”那'脉冲和频率响应'）;
通过运行具有没有输入信号的多径瑞利渐渐衰减通道系统对象来可视化信道响应。脉冲响应图使您可以识别各个路径和它们对应的滤波器系数。频率响应图显示了国际电联行人B通道的频率选择性。
瑞利坎（）;
利用正弦和技术建立多径瑞利衰落信道模型
表明，通过使用使用正弦曲线技术和型技术的多径瑞利衰落信道系统对象来维持信道状态以进行不连续传输。观察覆盖在连续信道响应的不连续信道响应段。
设置频道属性。
FS = 1000;采样率(Hz)pathdelays = [0 2.5e-3];％ 片刻之间pathPower = [0 -6];在dB %FD = 5;％最大多普勒班次（Hz）ns = 1000;%样本数量nsdel = 100;%延迟路径采样数
定义一个连续的时间跨度和三个不连续的时间段来绘制和查看通道响应。查看在时间0开始的1000采样连续通道响应和分别在时间0.1,0.4和0.7秒开始的三个100采样通道响应。
0 = 0.0;奖金= 0.1;拽着= 0.4;版本= 0.7;t0 = (0: ns-1) / fs;％传输0.t1 = to1 +（0：nsdel-1）/ fs;％变速器1t2 =拽着+ (0:nsdel-1) / fs;％传输2t3 = to3 +（0：nsdel-1）/ fs;％传输3.
创建一个频率平坦的多径瑞利衰落系统对象，指定1000hz的采样率，正弦和衰落技术，禁用信道滤波，以及要查看的样本数量。指定一个种子值，以便结果可以重复。使用默认的初始时间属性设置，以便从时间0开始模拟衰落信道。
Rayleighchan1 = Comm.RayLeighChannel（“SampleRate”fs,．..“MaximumDopplerShift”fD,．..'ronorstream'那“与种子mt19937ar”那．..'种子'，17，．..“FadingTechnique”那正弦信号的总和那．..“ChannelFiltering”，错误的，．..'numsamples'、ns);
创建一个多径瑞利衰落信道系统对象的克隆。为初始时间指定源的延迟路径设置采样数，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。
Rayleighchan2 =克隆（Rayleighchan1）;rayleighchan2.initialtimesource ='输入端口'；rayleighchan2。NumSamples= nsdel;
保存路径增益输出为连续通道响应使用rayleighchan1对象和非连续延迟信道响应rayleighchan2具有初始时间偏移的对象作为输入参数提供。
pg0 = rayleighchan1（）;pg1 = rayleighchan2（to1）;pg2 = rayleighchan2（to2）;pg3 = rayleighchan2（to3）;
比较两个通道处理的样本数量信息对象的功能。这rayleighchan1对象处理1000个样本，而rayleighchan2对象只处理了300个样本。
g =信息（瑞利奇坎1）;H = INFO（RAYLEIGHCHAN2）;[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。由于即使在数据不传输的情况下，信道特性仍然保持不变，因此这两幅图的对齐表明正弦和技术适用于分组数据的模拟。
情节(t0、pathGain0'r--'） 抓住在绘图（T1，Pathgain1，'B'）绘图（T2，Pathgain2，'B')情节(t3、pathGain3'B')网格包含(的时间(秒)) ylabel (“路径增益(dB)”） 传奇（“连续”那“不连续”那“位置”那“西北”)标题('连续和不连续的传输路径增长'的）
重现多径瑞利衰落信道响应
通过使用通过使用多帧来再现多径瑞利衰落通道输出ChannelWilterCoeffients.由INFO对象功能返回的属性comm.RayleighChannel系统对象。
创建一个多路径瑞利衰落信道系统对象，定义两条路径。生成数据以通过通道。
rayleighchan = comm.RayleighChannel (．..“SampleRate”, 1000,．..'pathdelays'，[0 1.5E-3]，．..“AveragePathGains”[0 3],．..“PathGainsOutputPort”，真的）
rayleighchan = comm.RayleighChannel with properties: SampleRate: 1000 PathDelays: [0 0.0015] AveragePathGains: [0 -3] NormalizePathGains: true MaximumDopplerShift: 1.0000e-03 DopplerSpectrum: [1x1 struct] ChannelFiltering: true PathGainsOutputPort: true显示所有属性
数据= randi([0 1]，600,1);
通过频道传递数据。分配ChannelWilterCoeffients.变量的属性值co．在A内为循环，计算存储在的路径延迟位置处的分数延迟输入信号co，应用路径增益，并将所有路径的结果相加。比较多径瑞利衰落信道的输出Chanout1.)的输出复制使用路径增益和ChannelWilterCoeffients.多径瑞利衰落信道的性质Chanout2.）.
chaninfo =信息（瑞利班）;coeff = chaninfo.cannelfiltercoeffients;np = length（rayleighchan.pathdelays）;状态=零（尺寸（coeff，2）-1，尺寸（coeff，1））;nframes = 10;chkchan = zeros（nframes，1）;为JJ = 1：NFRAMES DATA = RANDI（[0 1]，600,1）;[chanout1，pg] =瑞利琴（数据）;Fracdelaydata =零（大小（数据，1），NP）;％计算分数延迟输入信号。为ii = 1:Np [fracdelaydata(:，ii)，state(:，ii)] =．..过滤器（Coeff（ii，:)，1，数据，状态（：，ii））;结尾％应用路径增益并将结果与所有路径一起。%比较通道输出。chout2 = sum(pg .* fracdelaydata,2); / /输出chkChan (jj) = isequal (chanout1 chanout2);结尾chkChan”
ANS =.1×101 1 1 1 1 1 1
验证Rayleigh频道路径增益的自相关
验证从瑞利通道系统对象输出的路径增益的自相关是一个贝塞尔函数。的结果［ １ ］及[2]，表明当路径增益输出的自相关为贝塞尔函数时，多普勒谱为杰克形。
初始化仿真参数。
Rsym = 9600;%输入符号率(符号/s)SPS = 10;%每个输入符号的样本数fs = sps * rsym;％输入采样频率（样本/ s）ts = 1 / fs;%输入采样周期(s)numsym = 1 e6;%要模拟的输入符号数numsamp = numsym * sps;%要模拟的信道采样数FD = 100;％最大多普勒频移（Hz）num_acsamp = 5000;%自协方差样本数复杂衰落过程的%计算numtx = 1;%发送天线数numrx = 1;%接收天线数numsin = 48;百分比的正弦数frmLen = 10000;numFrames = numsamp / frmLen;
配置Rayleigh通道System对象。
chan = comm.rayleighchannel（．..“FadingTechnique”那正弦信号的总和那．..'numsinusoids'，numsin，．..'ronorstream'那“与种子mt19937ar”那．..'pathdelays'0,．..“AveragePathGains”0,．..“SampleRate”Fs,．..“MaximumDopplerShift”fd,．..“PathGainsOutputPort”,真正的);
将DPSK调制应用于随机比特流。
numsamp = randi([0 1]，numsamp,numtx);%随机比特流dpskSig = dpskmod (tx, 2);％DPSK信号
将调制过的信号通过通道。
outsig = 0 (numsamp numrx);pg_rx = 0 (numsamp numrx numtx);为frmNum = 1:numFrames [outsig((1:frmLen)+(frmNum-1)*frmLen，:)，路径增益]=．..陈(dpskSig ((1: frmLen) + (frmNum-1) * frmLen:));为i = 1: numrx pg_rx ((1: frmLen) + (frmNum-1) * frmLen我:)=．..携足（：：：：，i）;结尾结尾
利用每个天线接收到的信道路径增益，计算每个发射-接收路径衰落过程的自协方差。
autocov = 0 (frmLen + 1, numrx numtx);autocov_normalized_real = 0 (num_acsamp + 1, numrx numtx);autocov_normalized_imag = 0 (num_acsamp + 1, numrx numtx);为我= 1:numrx计算模拟复杂衰落过程的自协方差为j = 1：numtx autocov（：，i，j）= xcov（pg_rx（：，i，j），num_acsamp）;%归一化自协方差实部autocov_normalized_real (:, i, j) =．..真正的(autocov (num_acsamp + 1:最后,我,j)．../ autocov (num_acsamp + 1, i, j));归一化自电主义的％虚构部分autocov_normalized_imag（：，i，j）=．..图像放大(autocov (num_acsamp + 1:最后,我,j)．../ autocov (num_acsamp + 1, i, j));结尾结尾
利用该方法计算了复杂衰落过程的理论自协方差贝塞尔馆函数。
RRR =零（1，num_acsamp + 1）;为n = 1:1:存款准备金率num_acsamp + 1 (n) = besselj(0, 2 *π* fd * (n - 1) * Ts);结尾rrr_normalized = rrr / rrr（1）;
显示自协方差来比较来自瑞利通道系统对象和贝塞尔馆函数。
次要情节(2,1,1)情节(autocov_normalized_real,“b -”） 抓住在绘图（RRR_NORMALIZE，的r -） 抓住从传奇（'comm.rayleighchannel'那．.."第一类贝塞尔函数")标题(瑞利过程实部的自协方差）子图（2,1,2）绘图（autocov_normalized_imag）传奇（'comm.rayleighchannel')标题(瑞利过程虚部的自协方差的）
如下所示，瑞利通道目标与贝塞尔函数结果的均方误差比较不显著。
ACT_MSE_REAL =.．..总和((autocov_normalized_real-repmat (Rrr_normalized。',1,numrx, numtx)) ^ 2, 1)．../大小(autocov_normalized_real, 1)
act_mse_real = 7.0043 e-08
ACT_MSE_IMAG = SUM（（autocov_normalized_imag-0）。^ 2,1）．../大小(autocov_normalized_imag, 1)
act_mse_imag = 4.1064 e-07
参考文献
1.登特，P, G.E.博特利和T.克罗夫特。"重新审视杰克的衰落模型"电子信件29日,没有。13(1993): 1162。https://doi.org/10.1049/el: 19930777。
2.Patzold,马蒂亚斯。移动衰落信道．英国奇切斯特:John Wiley & Sons, Ltd .， 2002。https://doi.org/10.1002/0470847808。
比较经验瑞利通道和理论瑞利通道的PDF
计算和绘制经验和理论概率密度函数(PDF)的瑞利通道与一条路径。
初始化参数并创建不应用通道过滤的Rayleigh通道系统对象。
ns = 1.92e6;Rs = 1.92E6;Dopplershift = 2000;chan = comm.rayleighchannel（．..“SampleRate”Rs,．..'pathdelays'0,．..“AveragePathGains”0,．..“MaximumDopplerShift”，多普勒夫，．..“ChannelFiltering”，错误的，．..'numsamples'Ns,．..“FadingTechnique”那正弦信号的总和）;
计算和绘制瑞利通道的经验和理论PDF。
数字;抓住在；%经验PDF图陈收益= ();pd = fitdist (abs(获得),“内核”那“带宽”. 01);r = 0: .1:3;y = pdf (pd, r);情节(r, y)%理论PDF图exp_pdf_amplitude = raylpdf（r，0.7）;plot（r，exp_pdf_amplitude'）图例（“经验”那“理论”)标题(“经验和理论上的PDF曲线”的）
更多关于
渠道可视化
这comm.RayleighChannel系统对象可以实现信道脉冲响应，频率响应和多普勒频谱的可视化。
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财产和零件减少更新以提高性能范围菜单项回放．减少显示和启用更新的样本的百分比可以加快可视化范围的渲染。如果关闭可视化范围，请以正常速度调用到系统对象执行。
的代码生成是可用的
可视化财产“关闭”．
脉冲响应
脉冲响应范围显示路径增益，通道滤波器系数和内插路径增益。路径增益在与指定对应的时实例发生PathDelays属性，可能不会与输入采样时间对齐。范围使用通道滤波器系数来模拟通道。系数从实际路径增益内插，并与输入采样时间对齐。对于与采样时间对齐的情况，路径增益重叠过滤器系数。SINC插值用于连接信道滤波器系数，并显示为内插路径增益。这些点仅用于显示目的，而不用于随后的通道滤波。对于扁平衰落通道（一条路径），不显示SIST插值曲线。对于所有脉冲响应图，帧和样本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，脉冲响应表明路径增益重叠滤波器系数。
如果指定的路径增益未与采样率对齐，则路径增益和通道滤波器系数不会重叠。在该图中，滤波器系数同样分布。因为路径增益未与采样率保持一致，所以路径增益不与信道滤波器系数重叠。
这张图显示了平坦频率信道的脉冲响应，没有显示内插路径增益。
频率响应
频率响应范围通过采用信道滤波器系数的离散傅里叶变换来显示多径瑞利衰落信道频谱。频率响应块共享相同的工具栏和菜单dsp。S.pectrumAnalyzer系统对象。
这y基于该图的绘图限制验证阑尾和普通普通术.的属性comm.RayleighChannel系统对象。
此表显示了其他选定的默认频谱设置。您可以使用默认值将这些设置从其默认值更改频谱设置在看法．
| 频谱设置 | 价值 |
|---|---|
| 类型在主要选择 |
|
| 窗口长度在主要选择 | 通道滤波器长度 |
| NFFT在主要选择 |
|
| 窗口在窗口选项 |
|
| 单位在跟踪选项 |
|
该图显示了频率选择信道的频率响应图。
多普勒频谱
多普勒频谱绘图显示理论多普勒频谱和经验确定的数据点。理论数据显示为非静态通道的情况和作为静态信道的点的线。经验数据显示为*符号。在更新实证图之前，内部缓冲区必须完全填充过滤的高斯样本。经验绘图是从每个完整缓冲区计算的频谱的运行平均值。对于非静态通道，下次更新之前需要的输入样本数显示在图的左上角。所需的样本数是采样率和最大多普勒偏移的函数。对于静态频道，文本“重置衰落通道下次更新”显示。
参考文献
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［4］Jeruchim，Michel C.，Philip Balaban和K. Sam Shanmugan。通信系统仿真．第二版。波士顿，马萨诸塞州:施普林格美国，2000。
［５］帕佐德，M.，王成祥，B. Hogstad。两种基于正弦和的高效生成多个不相关瑞利衰落波形的新方法IEEE无线通信汇刊8,不。6(2009年6月):3122-31。https://doi.org/10.1109/TWC.2009.080769。
扩展能力
也可以看看
对象
comm.awgnchannel.|comm.MIMOChannel|comm.RicianChannel|comm.RayTracingChannel|comm.ChannelFilter|comm.WINNER2Channel
职能
块
话题
您还可以从以下列表中选择一个网站：
