基于MATLAB的认知无线电BPSK信号循环平稳特征检测性能仿真系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现认知无线电系统中BPSK信号的循环平稳特性分析与检测性能评估。通过生成不同信噪比的BPSK信号，计算循环谱密度函数并绘制循环谱图，结合蒙特卡洛仿真评估检测性能，为信号检测算法提供可靠仿真平台。

详 情 说 明

基于循环平稳特征的认知无线电BPSK信号检测性能仿真系统

项目介绍

本项目实现了认知无线电系统中BPSK信号的循环平稳特性分析与检测性能评估。系统通过生成不同信噪比条件下的BPSK信号，计算其循环谱密度函数，并绘制循环谱图进行可视化分析。通过蒙特卡洛仿真方法评估检测概率、虚警概率等关键性能指标，分析循环平稳检测方法在不同信噪比条件下的检测效能，为认知无线电频谱感知提供理论依据和技术支撑。

功能特性

• 信号生成模块：支持可配置的BPSK信号生成，包括载波频率、符号速率、采样频率等参数设置
• 循环谱分析：采用基于FFT累加算法计算循环谱密度函数，提供循环频率分辨率和平滑参数配置
• 可视化展示：生成循环谱三维图和等高线图，直观展示BPSK信号在循环频率-频率平面的谱特征
• 性能仿真：基于蒙特卡洛方法进行大规模仿真，评估不同信噪比条件下的检测性能
• 性能分析：生成检测概率曲线、虚警概率曲线和ROC曲线，提供全面的性能评估
• 特征提取：自动提取循环谱峰值位置、幅度等特征参数，生成详细的分析报告

使用方法

1. 参数配置：在运行前设置相关参数：

- 信号参数：载波频率、符号速率、采样频率 - 仿真参数：信噪比范围（-20dB到10dB）、蒙特卡洛仿真次数 - 检测参数：循环频率分辨率、谱估计平滑参数 - 环境参数：噪声类型（AWGN）、信号长度

1. 运行仿真：执行主程序开始信号生成、循环谱计算和性能仿真

1. 结果查看：系统自动生成并保存以下输出结果：

- 循环谱三维可视化图和等高线图 - 不同信噪比下的检测性能曲线图 - 接收机工作特性（ROC）曲线图 - 性能指标数据表格 - 谱特征分析报告文档

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox
• 硬件建议：至少4GB内存，推荐8GB以上用于大规模蒙特卡洛仿真

文件说明

主程序文件整合了系统的完整功能流程，包含BPSK信号生成、循环谱密度计算、循环平稳特征提取、蒙特卡洛性能仿真、检测阈值优化、结果可视化以及性能指标分析等核心模块。该文件通过协调各功能模块的顺序执行，实现了从信号生成到性能评估的全套仿真流程，并负责生成所有规定的输出结果和分析报告。