MATLAB 仿真的基本认知无线电

资 源 简 介

MATLAB 仿真的基本认知无线电

详 情 说 明

在通信技术领域，认知无线电系统通过智能感知并重用本地闲置频谱资源，能显著提升整体网络容量。目前针对该系统的研究多基于特定硬件平台，缺乏通用仿真方法。本文使用MATLAB R2008b构建了一个基础认知无线电仿真模型，重点解决三个核心问题：

频谱感知机制 系统通过周期性扫描监测授权频段，识别"频谱空洞"（未被主用户占用的频段）。仿真中采用能量检测算法判断信道状态，设置自适应阈值以避免噪声误判。

动态接入策略 次级用户在检测到空闲频谱后，需满足两个条件才能接入：一是保证主用户回归时的即时退让，二是维持最低通信质量。仿真模块通过优先级队列管理不同业务类型的接入请求。

干扰控制模型 为避免对主系统造成有害干扰，仿真引入保护带机制和功率控制算法。当检测到主用户信号强度超过门限值时，次级用户会在10ms内完成频谱切换。

该模型的创新性在于将复杂的跨层设计（物理层感知、MAC层调度）简化为可扩展的模块化结构，即使只有基础通信知识的研究者也能通过调整参数研究频谱效率、切换延迟等关键指标。相较于硬件实验平台，MATLAB仿真能快速验证不同频谱分配算法在多变信道条件下的表现，为后续研究提供 baseline 参考。

未来工作可扩展方向包括引入机器学习优化频谱决策、增加多天线（MIMO）场景仿真等。此基础模型为认知无线电的算法验证提供了轻量级解决方案，尤其适合理论阶段的可行性研究。