Simulink建立Rayleigh信道——Fading和AWGN模块学习笔记

（以下都是个人学习Simulink建立通信仿真模型时的一些小思考，和大家分享一下）

（一）Rayleigh无线信道模块

瑞利信道模块（上图右）在Library中是通过SISO Fading Channel（上图左）设置而成的，SISO全称是single input single output，即单输入输出系统。瑞利信道就是没有直射路径信号到达接收端的信道，主要用于描述多径信道和多普勒频移现象，莱斯信道则是通过一条直射路径来传输，莱斯分布也称为广义瑞利分布，信号通过莱斯信道比信号通过瑞利信道所受多径衰弱的影响小。高斯信道（AWGN）主要是加性高斯白噪声，用于描述恒参信道。
在多径瑞利衰弱信道模块中，输入信号被延迟一定的时间之后形成多径信号，这些多径信号分别乘以相对的增益，叠加以后就形成了瑞利衰弱信号。

主要参数如上图所示，主要分为两块，也体现了多径衰弱信道的两个特点：频率选择性衰弱和时间选择性衰弱。
多径参数（Multipath parameters）：
discrete path delays指的是离散路径延时，不同路径到达目标点会有不同的延时。
average path gains指的是各径的功率，这里写的是均值，实际产生的能量都是以此为均值的随机量，对于单径瑞利衰弱信道来说，信道增益是具有0均值的复高斯随机过程。
由于反射路径信号的存在，发射不同频率的信号时，在接受处接收到信号有的频率增强了，有的频率衰弱了，就会产生频率选择性衰弱，实际信号包络符合瑞利分布。
多普勒参数（Doppler parameters）：
Maximum Doppler shift指的是最大多普勒频偏，由接受体接收的发射源发射信息的频率与发射源发射信息频率不相同产生。
Doppler spectrum表示为我使用的一个Doppler的模型，Jakes是基于正弦波叠加法的一种确定的仿真模型，产生信号非广义平稳且不具各态历经性。多径衰弱仿真最重要的是产生特定多普勒功率谱密度的瑞利过程，实际常用的是Jakes功率谱。
这部分参数体现了时间选择性的衰弱，多普勒的参数会影响信道的相干时间约为1/Ds，Ds=D2-D1成为多普勒扩展，多普勒越大，信道的相干时间就越短，相干时间指的是信道在这段时间内特性基本不变，也就是指信号的幅度基本不变。

（二）AWGN信道

AWGN信道模块（上图）是为整个信道添加加性高斯白噪声的模块。一般情况下，噪声功率越大，信号的波动幅度越大，接收端接收到的误比特率也越大。

主要参数如上图所示。
Mode表示选择模式为信号噪声比，信噪比有三种表达方式。SNR表示每个采样点上的信噪比，Eb/N0表示比特信噪比，Es/N0表示符号信噪比。
Eb/N0表示信噪比，调试的时候可以随意设置，最终我设置的是从workspace导入参数，写的是变量名。
Input signal power表示输入信号的平均功率。
Number of bits per symbol为每个信号的比特数，配置为log2（M）。
Symbol period表示每个符号的持续时间，为Tsym。

最后分享一个我建立瑞利信道时的问题

问题：我们研究的是瑞利信道，为什么还需要AWGN信道？
个人答案：当信号经过瑞利衰弱信道后，信号不仅仅受到信道衰弱的影响，同时还要受到信道中噪声的影响。前者对信号的作用是乘性干扰，而后者是加性干扰，因此，在仿真中通过瑞利衰弱信道后还要加入高斯白噪声。