基于MATLAB的MIMO信道容量仿真分析系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现多输入多输出(MIMO)系统信道容量的仿真计算。支持不同天线配置和信噪比条件下的性能分析，评估空间复用增益。

详 情 说 明

基于MATLAB的MIMO信道容量仿真与分析系统

项目介绍

本项目是基于MATLAB平台开发的MIMO（多输入多输出）通信系统信道容量仿真与分析工具。系统通过理论建模和数值仿真，实现对MIMO系统在不同天线配置和信道条件下的容量性能进行定量分析与可视化展示。系统核心包括信道建模、容量计算和性能分析三大模块，为通信系统设计、算法研究和教学演示提供实用的仿真平台。

功能特性

• 多配置支持：支持自定义发射/接收天线数量配置
• 信道类型可选：提供瑞利衰落信道模型和自定义信道矩阵输入
• 参数化仿真：可设置信噪比范围和蒙特卡洛仿真次数
• 理论计算：基于香农容量公式和奇异值分解技术
• 多维度分析：支持空间复用增益分析和容量统计特性计算
• 丰富可视化：提供性能曲线、对比图和三维曲面等多种可视化结果

使用方法

1. 参数设置：在MATLAB环境中运行主程序，根据提示输入仿真参数：

- 发射天线数(Nt)和接收天线数(Nr) - 信噪比范围（如0-20dB）或具体SNR值 - 信道类型选择（瑞利信道或自定义矩阵） - 蒙特卡洛仿真次数（建议≥1000次）

1. 执行仿真：系统将自动完成信道生成、容量计算和统计分析

1. 结果查看：仿真结束后自动显示：

- 特定SNR下的信道容量数值结果 - 容量-SNR性能曲线图 - 不同天线配置对比图 - 容量统计特性报告 - 容量与天线数量的三维关系图

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：信号处理工具箱、统计和机器学习工具箱
• 内存建议：≥4GB RAM（针对大规模天线仿真）
• 磁盘空间：≥500MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心调度功能，包括参数输入处理、仿真流程控制、各计算模块的协调调用以及结果输出管理。具体涵盖信道矩阵的生成与配置、基于奇异值分解的信道处理、香农容量公式的运算执行、蒙特卡洛仿真循环控制，以及各类分析图表的生成与显示。