MATLAB空间调制多天线通信系统仿真与性能分析

资 源 简 介

本项目实现完整的空间调制(SM)通信系统仿真，包含信号调制、天线映射、信道传输与信号检测模块，支持与V-BLAST、MRC等多天线技术进行误码率性能对比分析。

详 情 说 明

基于空间调制（SM）的多天线无线通信系统仿真与性能分析

项目介绍

本项目实现了一个完整的空间调制（Spatial Modulation, SM）通信系统仿真平台。空间调制是一种新型的多天线传输技术，通过利用天线的空间维度来传递额外信息比特，从而在提升频谱效率的同时避免多天线系统中的信道间干扰和同步问题。

本平台集成了信号调制、天线索引映射、信道传输、信号检测及性能评估等核心模块，支持与V-BLAST、MRC等传统多天线技术进行性能对比分析，通过误码率（BER）曲线和频谱效率评估全面展示SM技术的优势。

功能特性

• 完整的SM系统仿真链：实现从比特流生成到性能评估的全流程仿真
• 灵活的调制配置：支持BPSK、QPSK、16QAM等多种调制方式
• 多天线系统对比：可同时仿真SM、V-BLAST、MRC等多种多天线技术
• 信道环境模拟：内置瑞利衰落信道模型和加性高斯白噪声（AWGN）
• 优化检测算法：采用最大似然（ML）检测算法进行信号解调
• 全面性能评估：提供误码率、频谱效率、检测成功率等多维度性能指标
• 可视化分析：生成误码率曲线、星座图、性能对比图等直观结果

使用方法

基本配置

1. 设置系统参数：调制方式、天线数量、帧长度等
2. 定义信道参数：信噪比范围、信道类型
3. 指定仿真次数以确保统计可靠性

运行仿真

直接运行主程序即可开始仿真，系统将自动：

• 生成随机传输比特流
• 执行SM调制和天线索引映射
• 模拟信道传输过程
• 进行信号检测和解调
• 计算性能指标并生成分析报告

结果分析

仿真完成后，系统将输出：

• 不同信噪比下的误码率性能曲线
• SM与传统技术的频谱效率对比
• 信号星座图展示
• 详细的性能分析报告

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Communications Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox
• 硬件配置：建议4GB以上内存，支持大规模矩阵运算
• 操作系统：Windows/Linux/macOS均可运行

文件说明

主程序文件整合了空间调制系统的完整仿真流程，其核心功能包括：系统参数初始化与配置管理、发射端信号处理与空间调制映射、多天线信道环境建模与传输模拟、接收端信号检测与性能评估算法执行、多种多天线技术对比分析以及结果可视化与数据输出生成。该文件通过模块化设计实现了从比特级处理到系统级性能分析的全链路仿真能力。