基于MATLAB的认知无线电频谱感知能量检测仿真系统

资 源 简 介

本项目实现认知无线电系统中的能量检测算法，通过计算接收信号的功率谱密度并与预设阈值比较，判断信道占用情况。支持多用户场景仿真和不同信噪比条件模拟。

详 情 说 明

基于能量检测的认知无线电频谱感知MATLAB仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个认知无线电系统中的能量检测算法仿真平台。系统通过计算接收信号的功率谱密度，并与预设阈值进行比较，从而判断频谱是否被主用户占用。该程序采用蒙特卡洛仿真方法，能够模拟多用户场景下不同信噪比条件的检测性能，为认知无线电频谱感知技术的研究提供可靠的仿真工具。

功能特性

• 能量检测算法实现：基于经典的能量检测原理，计算信号功率并进行频谱感知
• 自适应阈值技术：支持自动计算最优检测阈值，也可手动设定特定阈值
• 多信号类型支持：可模拟BPSK、QPSK等多种调制类型的主用户信号
• 性能评估功能：自动计算检测概率和虚警概率，生成ROC曲线分析检测性能
• 参数灵活配置：支持噪声功率、采样频率、仿真次数等关键参数的灵活设置
• 结果可视化：提供功率谱图、性能曲线等多种可视化输出

使用方法

1. 参数设置：在运行主程序前，根据需要修改以下参数：

- 主用户信号调制类型（BPSK/QPSK等） - 噪声功率水平（dBm单位） - 信号采样频率（Hz单位） - 蒙特卡洛仿真次数 - 检测阈值模式（自动/手动）

1. 运行仿真：执行主程序文件启动仿真过程，系统将自动完成以下步骤：

- 生成主用户信号和噪声信号 - 进行能量检测计算 - 统计分析检测性能 - 生成可视化结果

1. 结果分析：程序运行完成后将输出：

- 频谱感知结果图（信号功率谱与检测阈值对比） - 检测性能报告（检测概率、虚警概率等指标） - ROC曲线图（不同信噪比下的性能比较） - 数据文件（包含所有仿真参数和结果）

系统要求

• MATLAB版本：R2016a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（大规模仿真建议8GB以上）
• 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，包括信号生成模块、能量检测算法实现、性能评估体系和结果输出机制。该文件负责协调整个仿真流程，从参数初始化到最终结果展示的全过程管理，实现了信号处理、阈值计算、统计分析和图形绘制的完整功能链。