动态频谱分配算法仿真平台的MATLAB实现

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的动态频谱分配算法仿真，支持多用户场景下的实时频谱优化，通过感知频谱状态与QoS需求，实现资源利用率最大化与干扰最小化，适用于无线通信系统研究与教学。

详 情 说 明

动态频谱分配算法仿真平台

项目介绍

本项目是面向无线通信领域的动态频谱分配算法仿真平台。平台能够动态感知频谱使用状态，结合用户服务质量(QoS)需求和干扰约束，实现多用户频谱资源的实时动态分配与优化。核心目标在于提升频谱资源利用率、最小化干扰，并配备可视化分析界面，用于评估不同分配策略的性能表现。

功能特性

• 动态频谱感知：模拟获取并分析频谱环境的实时状态，包括信道占用情况与信道质量。
• 智能分配算法：集成基于QoS需求的动态资源分配算法，综合考虑带宽、信噪比、用户优先级等多重因素。
• 干扰管理机制：内置干扰避免与冲突检测机制，确保分配方案满足系统干扰约束。
• 多目标优化：支持频谱利用率最大化、用户公平性、干扰最小化等多种优化目标的权衡与实现。
• 可视化分析：提供实时频谱分配图表、系统性能指标曲线及策略对比分析报告，便于直观评估算法效果。
• 灵活配置：允许用户自定义网络拓扑、用户需求、系统参数及分配策略模式，适应多种仿真场景。

使用方法

1. 配置仿真参数：根据仿真需求，在指定文件或界面中设置输入参数，包括：

* 频谱环境数据（如频谱占用矩阵、信道状态信息）。 * 用户需求参数（如带宽、最小信噪比、优先级）。 * 网络拓扑结构（如用户与基站位置、数量）。 * 系统配置参数（如频谱块划分、分配策略模式）。

1. 运行仿真：执行主程序启动仿真过程。平台将根据输入参数和所选算法进行动态频谱分配计算。
2. 查看结果：仿真完成后，平台将输出：

* 频谱分配结果矩阵。 * 关键性能指标（如频谱利用率、公平性指数）。 * 实时可视化图表，展示频谱分配状态和性能趋势。 * 分析报告，对不同策略的效果进行对比总结。

1. 分析与调整：根据输出结果和分析报告，评估算法性能，并可调整输入参数或策略进行进一步仿真验证。

系统要求

• 操作系统: Windows 10/11, Linux distributions, macOS
• 软件环境: MATLAB R2018a 或更高版本
• 内存: 最低 4 GB RAM，推荐 8 GB 或以上
• 存储空间: 至少 1 GB 可用空间

文件说明

项目的核心入口文件实现了平台的主要仿真流程与控制逻辑。具体而言，它负责初始化仿真环境与系统参数，调用频谱感知模块获取当前频谱状态信息，并依据设定的用户需求与分配算法执行核心的动态频谱分配计算。此外，该文件还协调性能指标的评估与输出，并驱动可视化界面的生成与更新，最终完成分配结果的展示与策略分析报告的汇总。