基于MATLAB的2x2 MIMO系统预编码与接收性能仿真平台

资 源 简 介

本MATLAB项目构建了完整的2x2 MIMO系统仿真环境，集成ZF、MF与MMSE预编码及对应接收滤波器方案，可模拟信号生成、高斯信道传输与检测过程，支持误码率性能对比分析，为通信算法研究提供标准化测试平台。

详 情 说 明

面向2x2 MIMO系统的多预编码技术与接收滤波器性能仿真平台

项目介绍

本项目设计并实现了一个完整的2x2 MIMO系统仿真环境，重点研究不同预编码方案（ZF/MF/MMSE）与对应接收滤波器在高斯信道下的误码率性能。系统能够模拟从信号产生、信道传输到信号检测的全过程，通过蒙特卡洛仿真方法生成不同信噪比条件下的误码率曲线，直观展示不同预编码方案的性能差异。

功能特性

• 完整的MIMO系统仿真链路：支持信号生成、预编码、信道传输、接收滤波和信号检测全流程
• 多种预编码方案：实现迫零(ZF)、匹配滤波(MF)和最小均方误差(MMSE)三种经典线性预编码算法
• 灵活的参数配置：支持自定义信噪比范围、调制方式、仿真次数等关键参数
• 全面的性能评估：基于误码率的系统性能分析，生成直观的性能对比曲线
• 实时进度监控：仿真过程中显示进度提示和当前SNR点的BER计算结果

使用方法

基本配置

1. 设置系统参数：发射天线数（固定为2），接收天线数（固定为2）
2. 配置信道参数：指定高斯信道特性，设置信噪比范围（如0-20dB，步长2dB）
3. 定义仿真参数：确定每SNR点的蒙特卡洛仿真次数（如10^4次）
4. 选择调制方式：支持BPSK、QPSK等数字调制方案
5. 设置数据长度：指定每个信噪比点下的传输符号数

运行仿真

运行主程序后，系统将自动执行以下过程：

• 按配置参数生成发射信号
• 构造2x2 MIMO信道矩阵
• 分别应用三种预编码方案进行信号处理
• 通过高斯信道传输并添加噪声
• 在接收端进行信号检测和误码率计算
• 生成性能分析结果

输出结果

仿真完成后将生成：

• 误码率曲线图：在同一坐标系下显示ZF/MF/MMSE三种方案的BER-SNR曲线
• 性能分析数据：各方案在不同SNR下的具体BER数值表
• 系统参数汇总：包含所有仿真配置信息的文本输出

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：至少100MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括参数初始化、MIMO系统建模、信道矩阵构造、三种预编码算法的具体实现、信号传输与接收处理、误码率统计计算以及结果可视化输出。该文件整合了所有功能模块，通过蒙特卡洛仿真方法系统地评估不同预编码方案在高斯信道环境下的性能表现，并生成完整的性能分析报告。