基于MATLAB的分布式干扰对齐无线网络容量优化仿真系统

资 源 简 介

本项目实现论文《Approaching the Capacity of Wireless Networks through Distributed Interference Alignment》中的分布式干扰对齐算法，通过MATLAB仿真分析无线网络容量优化性能，适用于多用户干扰场景下的通信系统研究。

详 情 说 明

基于分布式干扰对齐的无线网络容量优化仿真系统

项目介绍

本项目实现了论文《Approaching the Capacity of Wireless Networks through Distributed Interference Alignment》中提出的分布式干扰对齐算法。通过迭代优化预编码矩阵和干扰抑制矩阵，解决多用户MIMO系统中的干扰对齐问题，从而最大化系统容量。系统支持多基站多用户场景，能够准确模拟实际无线网络中的干扰管理过程，并提供算法性能的全面验证。

功能特性

• 分布式迭代优化：实现基于局部信道信息的分布式干扰对齐算法
• 多场景支持：灵活配置基站数量、用户数量和天线配置
• 容量最大化：通过预编码矩阵和干扰抑制矩阵的联合优化，逼近系统容量上界
• 性能分析：提供系统容量曲线、收敛性能分析和与论文结果的对比验证
• 参数可配置：支持信道状态信息、算法参数和信噪比等多种参数设置

使用方法

基本配置

1. 设置网络参数：基站数量、用户数量、发射/接收天线数
2. 配置信道状态信息：生成或导入用户到基站的信道矩阵H（复数矩阵）
3. 设定算法参数：最大迭代次数、收敛阈值、步长参数等
4. 指定信噪比配置：设置各链路的信噪比参数

运行仿真

执行主程序启动分布式干扰对齐算法仿真，系统将自动进行迭代优化过程。

结果输出

仿真完成后，系统将生成：

• 优化后的预编码矩阵和干扰抑制矩阵
• 系统容量随迭代次数的变化曲线
• 最终可达速率和容量上界分析
• 算法收敛性能分析图表
• 与论文基准结果的对比验证数据

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：至少4GB RAM（建议8GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括网络参数初始化、信道矩阵生成、分布式干扰对齐算法迭代优化、系统容量计算以及结果可视化分析。该文件整合了预编码矩阵设计、干扰抑制矩阵优化、收敛性判断等关键功能模块，负责协调整个仿真过程的执行与数据流转，最终输出算法性能分析报告和验证结果。