m基于matlab的WLAN室内无线信道建模与仿真

1.算法仿真效果

matlab2022a仿真结果如下：

2.算法涉及理论知识概要

      室内无线信道是指室内对无线通信中发送端和接收端之间通路。室内无线信道与传统的无线信道相比，具有两个显著的特点：其一，室内覆盖面积小得多；其次，收发机间的传播环境变化更大。研究表明，影响室内传播的因素主要是建筑物的布局、建筑材料和建筑类型等。

      室内的无线传播同样的受到反射、绕射、散射3种主要传播方式的影响，但是与室外传播环境相比，条件却大大不同。实验研究表明建筑物内部接收到的信号强度随楼层高度增加，在建筑物的较低层，由于都市群的原因有较大的衰减，使穿透进入建筑物的信号电平很小，在较高楼层，若存在LOS路径，会产生较强的直射到建筑物外墙处的信号。因而对室内传播特性的预测，需要使用针对性更强的模型。

        两个用于描述平坦衰落信道的基本模型为Clarke信道模型和Suzuki信道模型。Clarke信道模型用瑞利衰落信道来描述平坦小尺度衰落的统计模型，它的信号接收场强的统计特性是基于散射的，适合于市区无直射通路的环境。Suzuki信道模型将小尺度衰落模型和大尺度传播模型相结合，得到的一个混合模型，即在瑞利信道的基础上考虑了阴影效应。用它来仿真平坦衰落信道，意义更为重要。先对平坦衰落信道进行建模，然后对多个平坦衰落信道做延时叠加，得到频率选择性信道。所有的信道模型仿真都基于多个不相关的有色高斯随机过程。产生有色高斯随机过程的方法有两类：正弦波叠加法（SOS：Sum-Of-Sinusoid）和成形滤波器法。正弦波叠加法是基于无穷个加权谐波的叠加，即：

       这里在整个仿真过程中是确定的，因此称为“确定型仿真模型”。那么，当同时存在大尺度和小尺度信道的时候，总信道可以通过如下模型表示：

3.MATLAB核心程序

figure;
subplot(221);
semilogy(sendpower,Rp,'-b',...
    'LineWidth',2);
xlabel('发送功率(mW)');
grid on
Rp=[];
 
%发送功率
sendpower          = 900;%mW
%传输距离m
d_                 = 10;     
%穿过的墙壁损耗列向量db
w_                 = [-5]  ;           
%穿过的地板损耗列向量db
f_                 = [-10] ;  
%距离分析
dist = [0.1:0.1:20];
for i = 1:length(dist)
    Rp(i) = func_largefade(sendpower,dist(i),w_,f_);
end
subplot(222);
semilogy(dist,Rp,'-b',...
    'LineWidth',2);
xlabel('距离');
grid on
Rp=[];
 
%发送功率
sendpower          = 900;%mW
%传输距离m
d_                 = 10;     
%穿过的墙壁损耗列向量db
w_                 = [-20:1:10]  ;           
%穿过的地板损耗列向量db
f_                 = [-10] ;  
%距离分析
dist = 10;
for i = 1:length(w_)
    Rp(i) = func_largefade(sendpower,dist,w_(i),f_);
end
subplot(223);
semilogy(w_,Rp,'-b',...
    'LineWidth',2);
xlabel('穿过的墙壁损耗');
grid on
Rp=[];
 
%发送功率
sendpower          = 900;%mW
%传输距离m
d_                 = 10;     
%穿过的墙壁损耗列向量db
w_                 = [0]  ;           
%穿过的地板损耗列向量db
f_                 = [-20:1:10] ;  
%距离分析
dist = 10;
for i = 1:length(f_)
    Rp(i) = func_largefade(sendpower,dist,w_,f_(i));
end
subplot(224);
semilogy(f_,Rp,'-b',...
    'LineWidth',2);
xlabel('穿过的地板损耗');
grid on
Rp=[];