MATLAB实现的压缩感知信道估计算法仿真与性能分析系统

资 源 简 介

本项目在MATLAB中实现了基于压缩感知（CS）的信道估计算法，并与传统LS、MMSE算法进行性能比较。系统支持多径衰落信道建模，可模拟不同信噪比条件下的估计精度与效率，为通信系统优化提供数据支持。

详 情 说 明

基于压缩感知的信道估计算法仿真与性能比较系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的信道估计算法仿真与性能比较系统，重点研究压缩感知理论在信道估计中的应用。系统能够模拟多径衰落信道环境，实现最小二乘(LS)、最小均方误差(MMSE)以及多种压缩感知重构算法(如OMP、CoSaMP等)，并通过多种性能指标对这些算法进行全面比较分析。

功能特性

• 多算法实现：集成传统LS、MMSE算法与压缩感知OMP、CoSaMP等重构算法
• 灵活的信道建模：支持自定义多径时延、多普勒频移、路径增益等信道参数
• 可配置仿真环境：可设置导频序列、调制方式、信噪比范围等系统参数
• 全面的性能评估：从估计精度、计算复杂度、鲁棒性等多维度分析算法性能
• 丰富的可视化输出：提供信道响应对比图、MSE性能曲线、收敛性分析等图形结果
• 数值结果导出：生成详细的MSE数值表格和运行时间统计

使用方法

1. 在配置文件或主函数参数区设置仿真参数：

- 信道参数：多径数量、时延分布、路径增益 - 系统参数：导频长度、调制方式、信噪比范围 - 压缩感知参数：观测矩阵类型、稀疏度阈值

1. 运行主仿真程序，系统将自动执行以下流程：

- 生成多径衰落信道模型 - 在不同信噪比条件下进行传输仿真 - 分别执行三种类型信道估计算法 - 计算各项性能指标并生成可视化结果

1. 查看输出结果：

- 图形界面显示算法性能对比 - 命令行输出详细数值结果 - 数据文件保存仿真统计数据

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 必需工具箱：信号处理工具箱、通信工具箱
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形界面显示

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程，实现了信道模型生成、算法执行控制、性能评估计算和结果可视化四大功能模块。具体包括多径信道参数化建模、导频信号设计与传输仿真、三种估计算法的并行执行与结果采集、均方误差与复杂度指标的自动计算，以及多种对比图表的一键生成与导出。