在matlab中使用beer-Lambert模型建立水下可见光通信信道信道,考虑多径效应的代码
时间: 2023-12-31 17:05:57 浏览: 142
多径信道的matlab仿真-源码
Beer-Lambert模型是一种常见的光学模型,可以用于描述光在介质中传输时的衰减。在水下可见光通信中,该模型可以用来计算光信号在水中的衰减,从而估计信道传输损耗。考虑到水下环境中存在多径效应,可以引入一些技术来对信道进行建模。
以下是一个基于Beer-Lambert模型的水下可见光通信信道模型的MATLAB代码,其中考虑了多径效应和衰减:
```matlab
clear all;
% 信道参数设置
lambda = 650e-9; % 光波长
h = 1; % 发光机和接收机之间的距离
d = 0.3; % 发光机和接收机之间的水深
mu_a = 0.05; % 吸收系数
mu_s = 20; % 散射系数
n = 1.33; % 折射率
r = 0.1; % 接收器半径
N = 100; % 多径数目
M = 10000; % 仿真时长
fs = 1e6; % 采样率
% 生成多径响应
tau = sort(rand(1, N) * 10e-6); % 多径延迟
p = abs(randn(1, N)); % 多径功率
h_t = zeros(1, M); % 发射端信号
h_r = zeros(1, M); % 接收端信号
for i = 1:N
h_t(round(tau(i) * fs) + 1) = sqrt(p(i));
h_r(round((tau(i) + h / n + d / n) * fs) + 1) = sqrt(p(i));
end
% 计算信道衰减
L = zeros(1, M); % 信道衰减
for i = 1:M
L(i) = exp(-(mu_a + mu_s) * (h / n + d / n + i / fs)) * (r ^ 2) / (h / n + d / n + i / fs) ^ 2;
end
% 信道传输
x = h_t .* L;
y = conv(x, h_r);
% 处理接收信号
y = y(1:M);
Z = (randn(1, M) + randn(1, M) * 1j) / sqrt(2);
y = y .* Z;
% 绘制信号图形
figure;
plot(real(y), 'b');
xlabel('Time (sample)');
ylabel('Amplitude');
title('Underwater Visible Light Communication Channel');
```
在上述代码中,首先定义了一些信道参数,包括光波长、发射机和接收机之间的距离和水深、吸收系数、散射系数、折射率、接收器半径等等。然后,使用rand函数生成了N个随机多径延迟和功率,并使用这些参数生成了多径响应。接着,使用Beer-Lambert公式计算了信道衰减,并将多径响应和信道衰减相乘得到了发送信号x。使用conv函数计算出接收信号y,并加入了高斯白噪声。最后绘制了接收信号的图形。
需要注意的是,该代码仅供参考,实际的信道模型和参数可能会有所不同,需要根据具体的场景进行调整。
阅读全文