基于异步分布式价格(ADP)算法的无线网络功率控制仿真与分析系统
项目介绍
本项目实现了一个完整的异步分布式价格(Asynchronous Distributed Pricing, ADP)算法的功率控制仿真框架,旨在模拟无线通信网络环境中的功率控制问题。通过梯度下降算法迭代求解,系统能够在多个基站或用户设备间合理分配传输功率,直至达到纳什均衡状态。该系统支持异步更新机制,并提供丰富的可视化和性能分析功能,为研究无线网络资源分配问题提供有效的仿真平台。
功能特性
- 网络环境模拟:灵活配置网络拓扑结构参数(节点数量、连接关系矩阵)和信道状态信息(信道增益矩阵、噪声功率)
- ADP算法核心:实现基于梯度下降的异步分布式价格算法,支持各节点以不同时间步长进行参数更新
- 均衡状态求解:自动迭代计算直至系统达到纳什均衡状态,提供收敛阈值和最大迭代次数设置
- 全面分析功能:提供功率分配收敛过程分析、纳什均衡验证、系统总效用和频谱效率等性能指标评估
- 丰富可视化:生成功率收敛曲线、效用函数变化图等多种图形输出,直观展示算法性能
使用方法
- 参数配置:在相应配置文件中设置网络拓扑、信道状态、算法参数和效用函数参数
- 运行仿真:执行主程序启动功率控制仿真过程
- 结果分析:查看输出的最优功率分配向量、收敛分析数据和性能指标
- 可视化查看:分析生成的功率收敛曲线和效用函数变化图等可视化结果
系统要求
- MATLAB R2018a 或更高版本
- 至少 4GB 内存(建议 8GB 或以上)
- 需要 MATLAB 基本工具箱及信号处理工具箱
文件说明
主程序文件实现了系统的核心仿真流程,包括网络环境初始化、异步分布式价格算法的执行控制、功率分配的迭代优化计算、收敛性判断与均衡状态验证,以及最终结果的可视化输出与性能指标分析。该文件协调各功能模块完成从参数输入到结果输出的完整仿真过程。