基于MATLAB的认知无线电网络频谱感知与动态分配仿真系统

资 源 简 介

本项目使用MATLAB开发了一套认知无线电网络动态仿真系统，模拟主用户和次用户的频谱占用行为，通过能量检测法实时感知频谱状态，并根据感知结果智能分配空闲频谱资源。系统为无线通信算法的研究与验证提供了高效平台。

详 情 说 明

基于频谱感知与动态分配的认知无线电网络仿真系统

项目介绍

本项目利用MATLAB构建了一个认知无线电网络（CRN）动态仿真环境，旨在模拟主用户（PU）与次用户（SU）的频谱共享场景。系统通过实现实时频谱感知、动态资源分配以及性能评估，为研究认知无线电网络中的频谱利用效率和干扰控制问题提供了一个可配置的仿真平台。

功能特性

• 动态频谱行为模拟：模拟主用户随机ON/OFF活动和次用户的业务请求。
• 实时频谱感知：采用能量检测法对授权频段进行盲检测，识别频谱空穴。
• 智能频谱分配：基于博弈论策略，根据感知结果和业务需求为次用户动态分配空闲频谱。
• 综合性能评估：量化分析系统吞吐量、次用户接入成功率、干扰水平及整体频谱利用率。
• 多维可视化：提供频谱占用热力图、性能指标变化曲线等多种图形化分析结果。

使用方法

1. 参数配置：在运行主程序前，根据仿真需求设置主用户活动参数、次用户业务模型、信道条件及网络拓扑等输入参数。
2. 启动仿真：运行主程序文件，系统将自动完成网络初始化、多时隙仿真循环以及结果分析全过程。
3. 结果分析：仿真结束后，系统将自动生成可视化图表和性能数据报告，用户可据此评估不同参数配置下的网络性能。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 必备工具箱：Communications Toolbox, Signal Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox

文件说明

主程序文件集成了系统的核心仿真流程，其主要功能包括：初始化仿真环境与网络节点参数；控制主次用户行为与信道状态的时序推进；调用能量检测算法完成每个时隙的频谱感知；执行基于博弈论的动态频谱分配决策；收集并统计各项性能指标数据；最后生成频谱使用状态可视化图表和定量性能分析报告。