MATLAB实现的认知无线电频谱感知与功率优化系统

资 源 简 介

本MATLAB项目通过实时频谱感知动态监测主用户与次用户的频谱占用情况，结合功率分配算法优化次用户发射功率，降低碰撞概率并提升能效。系统集成频谱感知、功率优化与碰撞检测三大核心模块。

详 情 说 明

基于频谱感知时间的认知无线电功率分配与碰撞检测系统

项目介绍

本项目实现了一个智能认知无线电系统，通过实时频谱感知技术动态监测主用户与次用户的频谱使用情况。系统结合先进的功率分配算法，优化次用户的发射功率，在实现节能目标的同时，有效降低与主用户的碰撞概率。该系统集成了频谱感知、功率优化和碰撞检测三大核心功能模块，能够显著提高频谱利用率并保障通信质量。

功能特性

• 实时频谱感知：动态监测指定频段的占用状态，准确识别主用户活动
• 智能功率分配：根据信道条件和用户需求，动态计算次用户最优发射功率
• 碰撞风险检测：实时预测主次用户碰撞概率，及时发出干扰预警
• 能效优化分析：评估系统节能效果，提供性能指标统计分析
• 感知时间优化：自适应调整频谱感知时长，平衡检测性能与系统开销

使用方法

1. 配置系统参数：设置频段范围、信道带宽、噪声功率等环境参数
2. 输入用户信息：定义主用户活动模式、次用户分布及服务质量需求
3. 设定运行阈值：配置最大发射功率、碰撞概率阈值等系统限制条件
4. 启动系统运行：系统将自动执行频谱感知、功率分配和碰撞检测流程
5. 查看输出结果：获取功率分配方案、频谱使用报告和风险评估信息

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 硬件配置：至少4GB内存，支持浮点运算的处理器
• 依赖工具：信号处理工具箱、通信工具箱
• 运行平台：Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括初始化参数配置、调用频谱感知模块进行环境监测、执行动态功率分配算法计算最优发射功率、运行碰撞检测机制评估干扰风险，以及生成综合性能分析报告和可视化输出结果。该文件整合了所有功能模块，完成了从数据输入到结果输出的完整处理流程。