基于MATLAB的MIMO-OFDM多用户动态资源分配仿真平台

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了MIMO-OFDM系统中多用户资源的动态分配算法，通过优化子载波与功率分配策略，有效提升系统频谱效率与用户公平性。支持实时信道状态反馈与自适应资源调度，为无线通信系统优化提供完整仿真框架。

详 情 说 明

MIMO-OFDM 系统多用户动态资源分配仿真平台

项目介绍

本项目实现了一个多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统的多用户动态资源分配仿真平台。核心目标是通过优化子载波分配与功率控制策略，在满足用户业务需求的同时，提升系统频谱效率并保障用户间公平性。平台支持实时信道状态反馈、自适应调制编码选择以及多用户干扰协调管理，为无线通信系统的资源分配算法研究、性能评估和验证提供了完整的仿真环境。

功能特性

• 多用户动态资源分配：基于实时信道状态信息（CSI）和用户业务需求（如数据速率、QoS），动态分配子载波和功率。
• 优化算法支持：集成凸优化方法与启发式算法，用于求解资源分配问题。
• 自适应调制编码（AMC）：根据信道条件自动选择调制与编码方案，以提升传输可靠性。
• 性能评估指标：计算系统总吞吐量、各用户实际速率、Jain公平指数、频谱效率等关键性能指标（KPI）。
• 数据可视化：生成功率分配热力图、信道利用率图表等，辅助结果分析。
• 灵活配置：用户可通过配置文件或输入参数调整系统规模（用户数、天线数、子载波数）、功率约束、噪声环境等。

使用方法

1. 准备输入数据：

- 配置信道状态信息矩阵（维度：用户×天线×子载波）。 - 设置用户业务需求参数（如最低速率、QoS等级）。 - 定义系统参数（总子载波数、发射功率上限、噪声功率）。 - 提供调制编码方案（MCS）查找表。

1. 运行仿真：

- 执行主程序启动资源分配仿真过程。 - 算法将根据输入计算最优或近似最优的资源分配方案。

1. 获取输出结果：

- 资源分配方案（用户-子载波-功率映射关系）。 - 系统吞吐量、用户速率、公平性指数等统计结果。 - 可视化图表（如功率分配热力图）。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB (推荐 R2018a 或更高版本)
• 必要工具箱：优化工具箱（Optimization Toolbox）、信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 硬件建议：至少 4GB 内存，支持向量化运算的 CPU

文件说明

主程序文件集成了平台的核心仿真流程，主要负责初始化系统参数与信道模型，调用资源分配算法进行子载波与功率的联合优化，执行自适应调制编码选择，计算并输出关键性能指标，以及生成资源分配结果的可视化图表。