MATLAB实现的认知无线电频谱检测算法仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现了认知无线电物理层中匹配滤波检测、能量检测和循环平稳特征检测三种频谱感知算法的仿真与性能对比分析，支持不同信噪比条件下的检测概率与虚警概率评估。

详 情 说 明

基于MATLAB的认知无线电物理层频谱检测算法仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的认知无线电物理层频谱检测算法仿真平台。系统集成了匹配滤波检测、能量检测和循环平稳特征检测三种经典频谱感知算法，能够对接收信号进行仿真分析，评估不同信噪比条件下的检测性能。通过对比分析各算法的检测概率、虚警概率等关键指标，为认知无线电系统的频谱感知算法选择提供科学依据。

功能特性

• 多算法集成：同时实现匹配滤波检测、能量检测和循环平稳特征检测三种主流检测算法
• 灵活的参数配置：支持用户自定义信号参数、噪声参数和检测阈值
• 全面的性能评估：自动生成检测概率曲线、虚警概率曲线和ROC曲线
• 可视化分析：提供直观的图形化结果展示和算法性能对比报告
• 模块化设计：信号生成、算法实现和性能分析三大模块独立清晰

使用方法

基本配置

1. 设置基带信号参数：包括载波频率、带宽、调制方式（BPSK/QPSK等）
2. 配置噪声环境：指定信噪比范围（dB）
3. 定义检测阈值：根据虚警概率目标值设定检测门限
4. 循环平稳检测专用设置：设定循环频率范围（仅循环平稳检测使用）

运行流程

系统启动后，将自动执行以下步骤：

• 生成指定参数的测试信号
• 分别运行三种检测算法
• 计算各算法的检测统计量和决策结果
• 分析性能指标并生成对比报告
• 绘制检测性能曲线和ROC曲线

结果输出

系统提供以下输出内容：

• 检测统计量数组
• 二进制检测决策结果
• 检测概率和虚警概率随信噪比变化曲线
• 接收机操作特性（ROC）曲线
• 算法性能对比分析报告

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox
• 内存建议：至少4GB RAM
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括信号生成、三种检测算法的实现、性能评估指标计算以及结果可视化。它负责协调各功能模块的协同工作，处理用户输入的参数配置，执行完整的检测流程，并生成最终的分析报告和性能曲线。该文件通过模块化设计实现了从信号仿真到算法比较的全流程自动化处理。