基于MATLAB的SUI信道模型的理论分析与仿真
为了仿真一个无线接收机接受信号强度的变化，我们需要知道：接收机所处的地理环境， 接收机到发射机的各个路径信号所受的影响，多普勒频偏等，即信道模型。对于频域单载波(SC-FDE) 技术，IEEE802.16主要规定其应用于11GHz以下的非视距(NLOS)固定无线接入( FWA)，其典型的信道特征如下：
·蜂窝半径<1 0 k m，具有多样化的地形和植被密度；
·基站发送天线高1 5-4 0 m；
·接收天线高2~10 m，位于屋檐、窗口以下，或者是房顶高度的定向天线；
·高的蜂窝覆盖率(80％~90％)。
SUI模型基于AT&T的Wireless和Erceg等人的工作，Erceg将地形分成三种类型：
A类：最大路径衰落，适用于山地地形以及很大的植被密度，对应于信道模型SUI-5、SUI-6；
B类：中等路径衰落，适用于A、C描述之间的地形，对应于信道模型SUI-3、SUI-4；
C类：最小路径衰落，适用于平原地形以及极小的植被密度，对应于信道模型SUI-1、SUI- 2；
SUI模型对于各类衰落规定了具体的衰落公式，提出6种SUI模型的适用环境如下：
·蜂窝半径7 k m；
·基站发送天线高30m，接收天线高6m；
·基站发送天线波束宽度120度，接收天线波束宽度：全向（360）和（3 0）；
·天线垂直极化；
·90％的蜂窝覆盖率，覆盖范围内99.9％的可信度。
上诉介绍的SUI信道模型：SUI-1~6其参数分别如下所示：
表1 SUI信道模型参数
|
SUI-1信道 |
||||
|
第一径 |
第二径 |
第三径 |
单位 |
|
|
时延 |
0 |
0.4 |
0.9 |
us |
|
多普勒频移 |
0.4 |
0.3 |
0.5 |
Hz |
|
K因子 |
4 |
0 |
0 |
|
|
功率 |
0 |
-15 |
-20 |
dB |
|
SUI-2信道 |
||||
|
第一径 |
第二径 |
第三径 |
单位 |
|
|
时延 |
0 |
0.4 |
1.1 |
us |
|
多普勒频移 |
0.2 |
0.15 |
0.25 |
Hz |
|
K因子 |
2 |
0 |
0 |
|
|
功率 |
0 |
-12 |
-15 |
dB |
|
SUI-3信道 |
||||
|
第一径 |
第二径 |
第三径 |
单位 |
|
|
时延 |
0 |
0.4 |
0.9 |
us |
|
多普勒频移 |
0.4 |
0.3 |
0.5 |
Hz |
|
K因子 |
1 |
0 |
0 |
|
|
功率 |
0 |
-5 |
-10 |
dB |
|
SUI-4信道 |
||||
|
第一径 |
第二径 |
第三径 |
单位 |
|
|
时延 |
0 |
1.5 |
4 |
us |
|
多普勒频移 |
0.2 |
0.15 |
0.25 |
Hz |
|
K因子 |
0 |
0 |
0 |
|
|
功率 |
0 |
-4 |
-8 |
dB |
|
SUI-5信道 |
||||
|
第一径 |
第二径 |
第三径 |
单位 |
|
|
时延 |
0 |
4 |
10 |
us |
|
多普勒频移 |
2 |
1.5 |
2.5 |
Hz |
|
K因子 |
0 |
0 |
0 |
|
|
功率 |
0 |
-5 |
-10 |
dB |
|
SUI-6信道 |
||||
|
第一径 |
第二径 |
第三径 |
单位 |
|
|
时延 |
0 |
14 |
20 |
us |
|
多普勒频移 |
0.4 |
0.3 |
0.5 |
Hz |
|
K因子 |
0 |
0 |
0 |
|
|
功率 |
0 |
-10 |
-14 |
dB |
由于我们要仿真的是频率选择性信道，要求每一径的衰落都符合Rayleigh衰落。用两个Guass变量作为复数信号的实部和虚部，该复数信号的包络符合Rayleigh衰落，角度符合均匀分布。
信道功率分布调整x1 (.) ，y1 (.) ：根据功率分布的衰落因子K，以及每一径的信号功率，计算在Rayleigh衰落(= 0)或者Ricean衰落(>0)情况下每一径的功率补偿因子。
天线功率修正z1 (.)：根据所使用的天线波束宽度，选择天线功率归一化因子F调整每一径的功率。
多普勒扩展：根据已有的无线电频率信道实测结果， 得出多普勒频谱扩展近似曲线如下。
多径信道：我们仿真的3径信道由不相关的3个Rayleigh随机变量通过以上的调整，并经过不同的时延后叠加，最终模拟了SUI的信道模型。
下面我们对6种情况的SUI模型分别对其衰落曲线进行仿真。
A01-13
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