(13)MATLAB莱斯(Rician)衰落信道仿真3

文章目录


前言

本文使用复高斯随机过程对莱斯衰落信道进行建模,给出MATLAB仿真代码,并和瑞利分布的PDF理论值进行了对比。


一、复高斯随机过程的莱斯衰落信道模型

在《(11)MATLAB莱斯(Rician)衰落信道仿真2》中,给出以下莱斯衰落信道模型:

该模型可以看作一个复高斯随机过程,该过程的实部和虚部都如从高斯分布,高斯的均值为

标准差为

下面使用该复高斯随机过程对莱斯衰落信道进行MATLAB建模仿真。

二、仿真代码

代码如下:

c 复制代码
clc
close all
clear all

%% 莱斯衰落信道模型
Kdb = -50;                                        % 莱斯因子K的dB值
K = 10^(Kdb/10);                                  % 莱斯因子K转换成线性值
mu = sqrt(K/(2*(K+1)));                           % 均值
sigma = sqrt(1/(2*(K+1)));                        % 标准差

N = 1e5;                                          % 样本数
ric = mu + sigma.*randn(1,N) + 1j*(mu + sigma.*randn(1,N));

% 利用直方图计算莱斯随机变量的概率密度函数估计值
bins_number = 50;
[elements_number,x] = hist(abs(ric),bins_number);
px = elements_number/N/(mean(diff(x)));

%% 瑞利分布概率密度函数(pdf)的理论值
s = sqrt(0.5);
r = 0: 0.1 : 4;                                   % rayleigh随机变量
pdf = (r/s^2).*exp(-r.^2/(2*s^2));                % 理论pdf

% 画图对比
figure()
plot(x,px,'ro','LineWidth', 1.5)
hold on
grid on
plot(r,pdf,'b-' ,'LineWidth', 1.5);
grid on;
title('莱斯分布随机变量的概率密度');
legend('莱斯随机变量的PDF估计值(K=-50dB)' ,'瑞利分布PDF的理论值' );
xlabel('随机变量x');
ylabel('概率密度px');

三、仿真结果画图

四、几点补充说明

(1)关于randn函数

MATLAB中randn函数用于正态分布伪随机数。正态分布,也即高斯分布。若高斯分布的均值为1,标准差为2,要生成该高斯分布的随机变量的100个样本,可以用这行代码实现:r = 1 + 2.*randn(100,1)。

(2)关于莱斯因子的形式

由于莱斯因子K是直射路径与反射路径信号的相对功率,所以,莱斯衰落信道仿真时,莱斯因子一般以dB值的形式给出。

(3)仿真中莱斯因子取值

上面给出的代码中,设置莱斯因子Kdb=-50,得到的随机变量的分布近似瑞利分布。另外,当设置莱斯因子Kdb=15时,得到的pdf估计值将近似高斯分布。


相关推荐
柯西劝我别收敛5 分钟前
[AI-INFRA] HAMI VGPU 系列01:HAMI-Webhook
人工智能
实在智能RPA10 分钟前
Agent能适配不同行业的合规要求吗?——2026年企业级AI Agent合规技术架构与落地全解析
人工智能·ai·架构
柯西劝我别收敛12 分钟前
[AI-INFRA] HAMI VGPU 系列02:HAMI-Device-Plugin
人工智能
lizz66619 分钟前
Hermes-Agent 新手安装指南(言简意赅版)
人工智能·ai
Logintern0919 分钟前
【大语言模型应用】利用 DuckDuckGo 和 Tavily 搜索引擎
人工智能·搜索引擎·语言模型
沐知全栈开发23 分钟前
CSS Text(文本)
开发语言
会编程的土豆25 分钟前
【日常做题】 代码随想录(岛屿最大面积+寻宝)
数据结构·算法·图论
前进吧-程序员28 分钟前
现代 C++ 异步编程:从零实现一个高性能 ThreadPool (C++20 深度实践)
开发语言·c++·c++20
chao_66666630 分钟前
2026定制AI玩具/AI硬件头部厂商全解析,定制需求选型参考
人工智能
阿洛学长32 分钟前
汉洛塔结构思维
算法