基于MATLAB的大规模MIMO天线配置与性能分析系统

资 源 简 介

该项目使用MATLAB建立完整的非合作多小区TDD系统模型，分析大规模MIMO天线需求与性能极限。支持评估多种线性预编码器和检测器，为5G及未来无线通信系统的天线优化提供数据驱动的决策支持。

详 情 说 明

大规模MIMO蜂窝网络天线需求与性能分析系统

项目介绍

本项目致力于分析非合作多小区TDD大规模MIMO系统的天线配置需求与性能极限。通过构建包含信道估计误差、导频污染、路径损耗及天线相关性的完整系统模型，评估特征波束成形、匹配滤波器、MMSE检测器等线性信号处理方案在基站天线数N与用户数K比值有限时的实际性能。系统核心目标是确定实现特定性能指标所需的最小天线配置方案，为实际系统部署提供理论依据。

功能特性

• 多小区系统建模：支持非合作多小区TDD网络场景建模，包含完整的信道传输过程
• 导频污染分析：量化分析导频污染对系统性能的影响，支持污染补偿算法评估
• 性能比较分析：系统比较不同线性预编码器/检测器在有限天线条件下的性能表现
• 天线需求分析：确定实现目标频谱效率、能效等指标所需的最小N/K比值
• 渐进性能对比：对比理论极限（N→∞）与实际有限天线配置的性能差异
• 场景优化建议：针对不同应用场景提供最优天线配置和信号处理策略

使用方法

1. 参数配置：修改输入参数文件，设置基站数量、天线配置、信道参数等系统参数
2. 性能指标设定：指定目标频谱效率、能效要求、误差容限等性能指标
3. 运行仿真：执行主程序启动系统性能分析流程
4. 结果分析：查看生成的天线需求报告和性能比较图表
5. 优化调整：根据输出结果调整系统参数，获取最优配置方案

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 通信工具箱
• 统计与机器学习工具箱
• 至少8GB内存（大规模仿真建议16GB以上）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括多小区网络环境初始化、大规模MIMO信道建模、上行与下行链路传输过程仿真、不同信号处理算法性能评估、导频污染效应分析、系统性能指标计算以及结果可视化输出等功能模块。该文件通过集成各功能组件，完成从参数输入到性能分析报告生成的全流程自动化处理。