MATLAB空间相关MIMO平坦衰落信道仿真工具箱

资 源 简 介

该MATLAB项目实现了基于天线空间相关矩阵的MIMO平坦衰落信道仿真，支持自定义天线配置与相关参数设置，生成符合实际无线场景的信道系数。适用于通信系统性能分析与算法验证。

详 情 说 明

基于相关矩阵的平坦衰落 MIMO 信道仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个基于空间相关性的 MIMO（多输入多输出）平坦衰落信道仿真器。系统通过构建天线间的空间相关矩阵，生成符合实际无线信道特性的 MIMO 信道系数。仿真器支持自定义天线配置和信道相关参数，能够模拟不同相关程度下的 MIMO 信道特性，并通过蒙特卡洛方法统计信道容量等关键性能指标。

本仿真器采用 Kronecker 相关信道模型，结合空间相关矩阵建模技术和复高斯随机过程生成技术，为 MIMO 通信系统的性能评估提供可靠的仿真平台。

功能特性

• 灵活的配置参数：支持自定义发射/接收天线数量、天线间距、角度扩展等关键参数
• 空间相关性建模：基于角度扩展和到达角/出发角均值构建精确的空间相关矩阵
• 多场景信道仿真：能够模拟从高度相关到几乎独立的各种信道环境
• 全面的性能分析：提供信道容量曲线、特征值分布等关键性能指标的可视化分析
• 蒙特卡洛统计：通过大量随机实现获得统计可靠的性能评估结果

使用方法

基本仿真流程

1. 参数设置：在配置文件中设置系统参数、信道相关参数和仿真控制参数
2. 运行仿真：执行主程序开始蒙特卡洛仿真过程
3. 结果分析：查看生成的信道矩阵、相关矩阵以及各项性能分析图表

参数说明

系统配置参数：

• 发射天线数量：正整数
• 接收天线数量：正整数
• 天线间距：标量（单位：波长倍数）

信道相关参数：

• 角度扩展：标量（单位：弧度）
• 到达角/出发角均值：标量（单位：弧度）

仿真控制参数：

• 蒙特卡洛仿真次数：正整数
• 信噪比范围：向量（单位：dB）

输出结果

• 信道实现数据：MIMO 信道矩阵 H（复数矩阵）、空间相关矩阵
• 性能分析结果：信道容量曲线、特征值分布直方图、相关矩阵特征值分析报告

系统要求

• MATLAB R2018b 或更高版本
• 信号处理工具箱（用于矩阵运算和统计分析）
• 推荐内存：4GB 及以上（取决于天线规模和仿真次数）

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、空间相关矩阵构建、复高斯信道系数生成、蒙特卡洛仿真循环控制、性能指标计算与统计分析，以及最终结果的可视化输出。该文件整合了所有关键算法模块，为用户提供完整的仿真解决方案。