基于格点基约减的THP预编码MATLAB仿真系统

资 源 简 介

本项目实现格点基约减辅助的迫零THP预编码算法，通过优化多用户MIMO系统的预编码设计。包含信道矩阵格点约减、THP预编码器实现和迫零准则优化功能，有效提升系统误码率性能。

详 情 说 明

格点减少技术辅助的迫零汤姆林森-哈拉希马预编码系统设计与仿真

项目介绍

本项目实现了一种基于格点减少（Lattice Reduction）技术的汤姆林森-哈拉希马预编码（Tomlinson-Harashima Precoding, THP）算法。通过在迫零（Zero-Forcing, ZF）准则下对多用户MIMO系统的信道矩阵进行格点基约减处理，显著改善了传统THP预编码的性能。系统能够完成从信道矩阵处理、预编码器设计到性能对比分析的全流程仿真。

功能特性

• 格点基约减处理：采用LLL（Lenstra-Lenstra-Lovász）算法对信道矩阵进行格点基约减，获得条件数更优的等效信道矩阵
• THP预编码器设计：基于约减后的基向量设计汤姆林森-哈拉希马预编码器，实现干扰预消除
• 迫零波束成形：在迫零准则下优化预编码矩阵，最小化用户间干扰
• 性能对比分析：系统对比传统THP与格点减少THP在误码率性能上的差异
• 实时仿真可视化：提供SNR-BER关系图、接收信号星座图等实时仿真结果

使用方法

1. 配置系统参数：设置用户数、天线配置（发送/接收天线数）、调制方式等系统参数
2. 输入仿真参数：指定信道矩阵H、发送信号向量x、噪声功率sigma2、格点减少参数delta等
3. 运行仿真系统：执行主程序开始算法仿真
4. 分析输出结果：获取预编码矩阵W、格点约减矩阵T、误码率性能曲线和算法对比数据

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 通信工具箱（Communications Toolbox，用于调制解调功能）
• 至少4GB内存（建议8GB以上用于大规模MIMO仿真）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括信道矩阵的格点基约减处理、基于迫零准则的THP预编码器设计与优化、系统误码性能的蒙特卡洛仿真评估，以及传统THP与格点减少THP两种算法的性能对比分析。同时，该文件还负责生成误码率曲线、星座图等关键结果的可视化输出。