基于MATLAB的多节点D2D通信系统仿真平台

资 源 简 介

该项目实现D2D通信的多节点仿真系统，支持50-200节点规模，包含路径损耗与干扰建模、资源分配算法及性能分析功能，适用于通信系统研究与教学验证。

详 情 说 明

基于多节点模型的D2D通信系统性能仿真与分析

项目介绍

本项目是一个利用MATLAB实现的设备直连（D2D）通信系统仿真平台。它旨在模拟多节点环境下的D2D通信过程，通过构建通信链路模型、设计干扰管理机制，并在不同规模与尺寸的场景中进行仿真，对系统关键性能指标进行数学分析与验证。项目核心在于将通信系统仿真与严格的数学分析（特别是积分运算）相结合，以评估诸如信噪比、吞吐量等指标的统计特性，为用户提供直观的可视化结果和量化的性能对比。

功能特性

• 多节点场景仿真：支持50、100、200三种不同规模的节点数量，可在指定的小型（500m×500m）或大型（2km×2km）场景中进行随机几何分布。
• 核心通信模块：包含路径损耗模型、干扰建模、资源分配策略等D2D通信核心模块的仿真。
• 数学分析引擎：集成积分计算功能，支持对信噪比概率密度函数等数学表达式进行定积分与不定积分运算，用于求解中断概率、容量期望值等关键性能参数。
• 综合结果输出：提供节点分布拓扑图、通信链路可视化、吞吐量与信干噪比（SINR）性能曲线、积分数值结果以及多场景性能对比报表。

使用方法

1. 配置仿真参数：运行主脚本，根据提示或修改脚本内参数进行设置：

* 节点数量：输入希望仿真的节点数（50、100或200）。 * 场景尺寸：选择小场景（500m×500m）或大场景（2km×2km）。 * 信道参数：设置路径损耗指数、阴影衰落方差等信道模型参数。 * 积分运算：指定积分类型（定积分/不定积分）并提供待分析的数学表达式（例如，信噪比的概率密度函数）。

1. 执行仿真：系统将根据参数自动完成场景生成、通信过程仿真和性能计算。
2. 查看结果：仿真结束后，系统将自动生成并显示可视化图表（如节点分布图、SINR曲线）和控制台输出（如积分计算结果、性能对比报表）。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本

文件说明

主程序文件作为整个仿真系统的入口与调度核心，其主要实现了以下功能：初始化用户定义的仿真参数（如节点数、场景大小），调用节点分布生成模块创建仿真环境，执行通信链路建立、干扰计算及资源分配的核心流程，驱动积分运算模块对性能指标进行数学分析，并最终控制所有结果的可视化呈现与数据报表的生成。