频道模型是通信信道的效果的数学表示，无线信号传播。频道模型可以表示通过无线介质行进时信号产生的功率损耗。在更常规的情况下，信道模型是频域中时域或其傅里叶变换中的信道介质的脉冲响应。无线通信系统的信道脉冲响应通常随时间随机变化。
通过使用信道模型与您的无线系统设计在MATLAB®和仿真软万博1manbetx件®，您可以优化链路性能，执行系统架构权衡，并提供对整体系统性能的实际评估。
渠道模型可分为四类:
- 路径损耗
- 纯粹的随机
- 空间
- 射线跟踪
路径损耗
路径损耗信道模型表示其遍历无线介质的发送信号的功率降低。它们不会对信号执行任何过滤。这些信道模型基于信号传播的介质，例如自由空间，雨，雾或气体。你可以使用FSPL.函数来计算一个通信链路的自由空间路径损耗。
纯粹的随机
纯粹的随机信道模型地址热噪声发电和多径衰落通道。它们不需要任何知识所建模链路的几何形状。一种添加性白色高斯噪声（AWGN）信道在接收器前端中的电子噪声模拟。这种噪声是光谱平坦的，并且其幅度遵循高斯PDF。您可以使用Communications Toolbox™AWGN.模拟将此噪声添加到信号的功能。
在多径衰落信道中，发射信号的多个副本到达接收端时，显示出延迟扩展。这些副本通常是衰减和相移相对于原始。这个通道可以用脉冲响应来模拟。下图显示了一个典型的脉冲响应的MATLAB时域图。
MATLAB脉冲响应图。
信道的延迟扩展是指具有显著能量的第一个和最后一个多径分量之间的时间持续时间。如果延迟扩展的倒数比信号带宽大得多，那么衰落称为频率平坦。如果该倒数等于或小于信号带宽，则衰落称为频率选择性。下面的MATLAB图显示了带有上述脉冲响应的频率选择信道的响应。
频率选择频道频率响应。
空间
现代无线系统通常使用波束形成将能量导向所需的接收器，远离干扰。波束形成要求收发信机使用天线阵列，从而产生多输入多输出(MIMO)系统。空间信道模型是为了更好地表示MIMO链路而开发的，因为以前开发的信道模型没有考虑阵列的几何形状和阵列响应。顾名思义，这些信道模型能够预测无线系统中信号的偏离角(AoD)和到达角(AoA)。这些模型通常定义将发射信号反射到接收器的散射体。下图用两个圆描述了这些散射体，也称为簇。
发射器和接收器之间的散射体。
的WINNER II渠道模型是一种这样的空间频道模型（SCM），它利用集群延迟线（CDL）来模拟各个链路和多链路系统。
雷追踪
当空间通道模型没有明确指定散射体的位置时，光线追踪通道模型可以。他们使用精确的建筑位置信息来生成室外通道模型，并使用精确的房间信息来生成室内模型。射线追踪分析的一个输出是脉冲响应，可用于过滤输入信号。
下图显示了由通信工具箱生成的实际城市环境中的发射器和接收器之间的代表性点对点分析raytrace.函数。
城市点对点分析。
为什么频道模型重要？
- 在单用户场景中，它们对于预测链路性能(例如BER)至关重要。
- 它们对于预测多用户场景中的系统性能（例如，吞吐量，延迟）至关重要。
- 他们减少了对昂贵的渠道测量项目的需求。
通信工具箱，5G Toolbox™，WLAN工具箱™，LTE工具箱™， 和相控阵系统工具箱™为通用和基于标准的应用程序提供上述所有类别中的大量通道模型。
