(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
ACP广源盛139246256731 分钟前
GSV2231 三屏显示扩展芯片@ACP#RTX Spark AI 终端多屏协作专属解决方案
大数据·人工智能·分布式·信息可视化·spark·电脑·音视频
碳基硅坊4 分钟前
在Mac上跑26B大模型:M4 Max + MLX量化推理实测
人工智能·模型部署·gemma-4-26b-a4b
wu_ye_m6 分钟前
学习c语言第34天 用函数每次输出+1,链式访问,int和void
c语言·学习·算法
C137的本贾尼7 分钟前
JDBC 编程:用 Java 连接 MySQL
java·开发语言·mysql
无忧智库9 分钟前
破局“数据孤岛”与“面子工程”:万字深度解构新型智慧城市“云数智”融合的底层逻辑与实战路径(PPT)
大数据·人工智能·智慧城市
aneasystone本尊10 分钟前
让小龙虾给 Claude Code 派活:学习 OpenClaw 的 ACP 工具
人工智能
AI视觉网奇10 分钟前
three-bvh-csg glb分割
开发语言·前端·javascript
牢姐与蒯12 分钟前
c++数据结构之c++11(二)
开发语言·c++
带娃的IT创业者12 分钟前
AI Slop 正在吞噬互联网:当生成式泛滥成为技术社区的隐形杀手
人工智能·大模型·生成式ai·内容质量·ai slop·技术社区
qingyulee14 分钟前
深度学习——神经网络基础
人工智能·深度学习·神经网络