基于Matlab无线信道仿真
近几年，伴随无线通信业务和新兴宽带移动互联网接入业务快速增加，对无线通信系统优化显得尤为主要。与有线信道静态和可预测经典特点相反，在实际中，因为无线信道动态改变且不可预测，无线通信系统性能在很大程度上取决于无线信道环境，所以对无线信道准确了解和仿真对设计一个高性能和高频谱效率无线传输技术显得尤其主要。
无线信道一个经典特征是“衰落”，衰落现象大致可分为两种类型：大尺度衰落和小尺度衰落。其中，大尺度衰落主要在移动设备经过一段较长距离时表现，它是由信号损耗（长距离传输）和大障碍物（如建筑物、中间地形和植物）形成阴影所引发，通常分为路径损耗和阴影衰落，另首先，小尺度衰落是指当移动台在较短距离内移动时，由多条路径相消或相长干涉所引发信号电平快速波动，主要表现为多径衰落。它们之间关系如图1所表示。汇报中分别对这几个衰落常见模型进行了总结和仿真。
图1各种衰落之间关系
一、大尺度衰落
大尺度衰落是在一个较大范围上考查功率渐变过程，功率局部中值随距离改变迟缓。大尺度信道模型主要研究电波传输在时间、空间、频率范围内平均特征。
1.1路径损耗
路径损耗由发射功率辐射扩散及信道传输特征造成，反应在宏观长距离上。理论上认为，对于相同收发距离，路径损耗相同。其定义为有效发射功率和平均接收功率之间比值。几个惯用描述大尺度衰落模型有自由空间模型、对数距离路径损耗模型、Hata-Okumura模型。
1.1.1自由空间模型
所谓自由空间是指天线周围为无限大真空时电波传输，它是理想传输条件。电波在自由空间传输时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射，传输路径上没有障碍物阻挡，抵达接收天线地面反射信号场强也能够忽略不计。
自由空间模型中路径损耗计算公式：
其中，为发射功率，为接收功率，为发射端与接收端距离，为载波频率，为光速取，为发射端天线增益，为接收端天线增益。转换成份贝表示：
发射端与接收端均是全向天线，，得图2：
图2路径损耗随距离、频率改变曲线
1.1.2对数距离路径损耗模型
与前面提到自由空间路径损耗一样，在其余全部实际环境中，平均接收信号功率随距呈对数方式减小。经过引入伴随环境而改变路径损耗指数能够修正自由空间模型，从而结构出一个更为普遍路径损耗衰落模型。
其中，是一个参考距离，在参考距离或者靠近参考距离位置，路径损耗具备自由空间路径损耗特点。如表1所表示，路径函数主要由传输环境决定，对于不一样传输系统必须确定适宜参考距离，比如，在大覆盖范围蜂窝系统（半径大于10km蜂窝系统）中，通常会设置为1km，对于小区半径为1km宏蜂窝系统或者具备极小半径微蜂窝系统，能够分别设置参考距离为100m或1m。
环境
路径损耗（）
环境
路径损耗（）
自由空间
2
建筑物内视距传输
1.6~1.8
市区蜂窝
2.7~3.5
建筑物内障碍物阻挡
4~6
市区蜂窝阴影
3~5
工厂内障碍物阻挡
2~3
表1路径损耗指数
对数路径损耗随距离、路径损耗指数改变曲线：
图3路径损耗随距离、路径损耗指数改变曲线
1.1.3Hata-Okumura模型
(1)Okumura模型
Okumura模型特点是：以大城市地域准平坦地形场强中值路径损耗作为基准，对于不一样传输环境和地形条件等原因用校正因子加以修正。Okumura模型中大城市地域准平坦地形中值路径损耗（dB）由下式给出
其中，为发射端与接收端距离，为载波频率，为基站天线高度增益，为移动台天线高度增益。它们与路径损耗关系以下：
图4路径损耗与基站天线高度增益关系
图5路径损耗与移动台天线高度增益关系
（2）Hata模型
Hata模型依然保留了Okumura模型格调，以市区传输损耗为标准，其余地域在此基础上进行修正。中值路径损耗经验公式为：
其中，为修正因子，由所在环境决定。Hata模型适用条件：载波频率(MHz)f=150-1000MHz；基站高度(m)Hb=30-100m；移动台高度(m)Hm=1-10m；收发天线距离(小区半径)(km)d=1-20km。
中小城市修正因子：
大城市且载波频率时，修正因子：
大城市且载波频率时，修正因子：
郊区修正因子：
农村修正因子：
仿真结果以下：
图6Hata模型中路径损耗随距离改变曲线（Hb=60，Hm=1，f=200MHz）
图7Hata模型中路径损耗随距离改变曲线（Hb=60，Hm=1，d=2Km）
1.1.4布灵顿模型
描述大尺度衰落一个模型。假设发射天线和移动台之间地面是理想平面大地，而且二者之间距离远大于发射天线高度或移动台高度，此时路径损耗公式为：
系统设计时通常把接收机高度按经典值处理，此时路径损耗公式为：
1.1.5EgLi模型
Egli认为不平坦地域场强等于平面大地反射公式算出场强加上一个修正值，