MATLAB实现的MIMO通信系统Monte-Carlo信道容量仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，采用Monte-Carlo方法仿真MIMO通信信道容量。通过随机生成大量独立信道矩阵样本，统计计算信道容量的概率分布和遍历容量，支持多种天线配置和信道模型，为无线通信系统性能分析提供可靠工具。

详 情 说 明

基于Monte-Carlo方法的MIMO通信信道遍历容量仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的MIMO（多输入多输出）通信系统信道容量仿真平台。系统采用Monte-Carlo随机抽样方法，通过对MIMO信道矩阵进行大量独立实验，统计计算信道容量的概率分布特性和期望值。平台支持不同天线配置和信噪比条件下的容量分析，能够准确评估MIMO系统的遍历容量性能，为通信系统设计和优化提供可靠的理论依据。

功能特性

• 多参数配置支持：灵活设置发射/接收天线数量、信噪比范围、实验次数等参数
• 多种信道模型：支持瑞利衰落信道和莱斯衰落信道建模
• 全面统计分析：计算平均信道容量、容量方差等统计特性
• 丰富可视化输出：生成容量CDF曲线、容量-SNR关系曲线、多配置对比图表
• 收敛性分析：提供Monte-Carlo模拟的收敛性能评估报告
• 数据导出功能：保存原始实验数据供进一步分析使用

使用方法

参数配置

运行前需配置以下参数：

• 天线配置：发射天线数(Nt)和接收天线数(Nr)
• 信噪比范围：最小SNR、最大SNR及步长（单位：dB）
• 实验次数：Monte-Carlo随机实验次数（推荐1000-10000次）
• 信道类型：选择瑞利或莱斯衰落信道模型
• 噪声参数：设置高斯白噪声功率谱密度

运行仿真

执行主程序后，系统将自动完成以下流程：

1. 根据参数生成指定数量的随机信道实现
2. 对每个信道矩阵进行奇异值分解和容量计算
3. 统计所有实验结果的容量分布特性
4. 生成分析图表和报告

结果查看

仿真完成后，系统将输出：

• 容量统计结果（均值、方差等数值）
• 多种可视化分析图表
• 收敛性分析报告
• 原始数据文件

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（推荐8GB以上）
• 存储空间：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模块，包括参数输入与验证、信道矩阵的随机生成与建模、基于奇异值分解的容量计算、Monte-C Carlo实验的循环执行与数据统计、结果数据的可视化展示以及分析报告的自动生成。该文件通过协调各功能模块的工作流程，实现了从参数配置到结果输出的完整仿真过程。