MATLAB OFDM系统性能分析与注水功率分配仿真平台

资 源 简 介

本项目实现完整的OFDM通信系统仿真，重点研究基于CSI的注水功率分配算法。平台模拟多径衰落信道，对比注水法与均匀功率分配的性能差异，为无线通信优化提供分析工具。

详 情 说 明

基于CSI与注水功率分配的OFDM系统性能分析与对比平台

项目介绍

本项目实现了一个完整的正交频分复用（OFDM）通信系统仿真平台，核心聚焦于在已知信道状态信息（CSI）条件下，采用注水法进行动态功率分配方案的性能分析与对比。平台能够模拟多径衰落信道环境，通过注水算法根据各子载波的信道响应自适应地分配发射功率，并将其与均匀功率分配、固定功率分配等传统方案进行系统的误码率（BER）和频谱效率等关键性能指标对比。该平台为研究功率分配策略对OFDM系统性能的影响提供了强有力的可视化分析工具。

功能特性

• 完整的OFDM链路仿真：集成OFDM调制/解调、循环前缀添加/去除等标准流程。
• 多径衰落信道建模：支持自定义多径时延分布和最大多普勒频移，模拟信道频率选择性衰落特性。
• 动态功率分配算法：核心实现了基于信道状态信息的注水功率分配算法。
• 多种功率分配方案对比：支持与均匀功率分配、固定门限功率分配等基准方案进行性能对比。
• 全面的性能评估：计算并对比不同方案下的系统误码率（BER）和频谱效率。
• 丰富的可视化展示：提供信道频率响应、功率分配策略、BER性能曲线、容量边界3D图等多种图形化结果。

使用方法

1. 配置仿真参数：在运行主脚本前，设置系统参数（子载波数、循环前缀长度、调制方式）、信道参数（多径时延、多普勒频移、信噪比范围）以及蒙特卡洛仿真参数（迭代次数、误码率阈值）。
2. 执行主程序：运行主脚本启动仿真。程序将自动完成信道生成、信号传输、功率分配、性能计算等全过程。
3. 查看与分析结果：仿真结束后，程序将自动输出数值结果（如功率分配矩阵、BER表格）并生成可视化图表，用户可据此分析不同功率分配策略的性能优劣。

系统要求

• 操作系统: Windows / Linux / macOS
• 软件环境: MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具包: 信号处理工具箱、通信工具箱

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程，具体实现了以下主要功能：系统参数初始化与配置管理、发送端OFDM信号生成与调制、多径衰落信道环境建模与信道状态信息提取、基于注水原理及其他对比方案的功率分配策略执行、接收端信号处理与误码率统计、性能指标计算与对比分析，以及最终结果的数据输出与图形化展示。