MATLAB实现的MIMO-OFDM信道容量计算系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现完整的MIMO-OFDM通信系统仿真，包含信道建模、信号传输和容量分析三大模块。支持多天线配置，通过OFDM技术进行频域信号处理，提供信道容量计算与性能评估功能。

详 情 说 明

基于OFDM的MIMO信道容量计算与性能分析系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的MIMO-OFDM通信系统信道容量计算与性能分析框架。系统通过精确的信道建模、信号传输仿真和容量分析，为无线通信系统的设计与优化提供理论依据和仿真支持。能够模拟不同天线配置、信道环境和传输策略下的系统性能，并生成直观的可视化分析结果。

功能特性

• 完整的MIMO-OFDM系统仿真：包含信道建模、OFDM调制解调、容量计算全链路
• 多种信道模型支持：瑞利衰落、莱斯衰落等经典无线信道模型
• 灵活的功率分配策略：等功率分配和基于注水算法的自适应功率分配
• 全面的性能分析：支持SNR扫描、容量统计、性能对比等多种分析模式
• 丰富的可视化输出：容量-SNR曲线、CDF分布、特征值分布等多维度图表

使用方法

1. 参数配置：在主配置文件中设置系统参数（天线数量、子载波数等）、信道参数（信道类型、相关矩阵等）和仿真参数（SNR范围、蒙特卡洛次数）

1. 运行仿真：执行主程序启动仿真过程，系统将自动完成信道生成、信号传输和容量计算

1. 结果分析：查看生成的数值结果和性能曲线，分析不同配置下的系统性能差异

1. 报告生成：系统自动生成性能分析报告，包含不同天线配置和功率分配策略的效果评估

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计和机器学习工具箱
• 至少4GB内存（大规模仿真建议8GB以上）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括参数初始化、信道建模、OFDM系统仿真、容量计算和结果可视化。具体实现了MIMO信道矩阵的生成与特征值分解、OFDM调制解调过程中的循环前缀处理、基于注水算法的功率优化分配、香农容量公式的数值计算，以及蒙特卡洛仿真循环控制。同时负责生成各种性能分析图表和统计报告，完成从参数配置到结果输出的完整工作流程。