基于MATLAB的窄带平衰落相关MIMO信道容量仿真工具箱

资 源 简 介

本项目实现完整的窄带MIMO信道仿真平台，支持自定义天线配置、功率角度谱和多簇散射环境参数，可快速分析不同场景下的信道容量性能。适用于多天线系统研究和通信算法验证。

详 情 说 明

窄带平衰落相关MIMO信道容量仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的窄带平衰落相关MIMO信道仿真平台，专门用于研究多天线系统中不同参数对信道性能的影响。系统能够模拟不同天线配置下的信道特性，通过改变天线间距、功率角度谱分布、多簇散射环境、总角扩展等关键参数，计算相应的信道相关系数，并最终分析其对MIMO信道容量的影响规律。

本系统为MIMO通信系统的设计和优化提供了有力的理论分析工具，可帮助研究人员深入理解空间相关性对信道容量的影响机制。

功能特性

• 灵活的MIMO系统配置：支持任意发送天线数(Nt)和接收天线数(Nr)的设置
• 多种天线阵列模型：提供线性阵列和平面阵列两种天线布局方式
• 丰富的传播环境模拟：支持均匀分布、拉普拉斯分布和高斯分布三种功率角度谱(PAS)
• 多簇散射环境建模：可配置多散射簇的中心角度、相对功率权重和各簇角扩展
• 全面的相关性分析：计算并展示空间相关矩阵和相关系数变化趋势
• 信道容量评估：在不同SNR条件下分析平均信道容量性能
• 参数敏感性分析：量化各参数对信道容量的影响程度
• 三维可视化：生成天线间距-角扩展-信道容量的三维关系曲面图

使用方法

1. 参数配置：根据仿真需求设置系统参数、几何参数、传播环境参数和多簇参数
2. 运行仿真：执行主程序启动仿真计算过程
3. 结果分析：查看生成的相关系数曲线、信道容量曲线和参数敏感性分析结果
4. 可视化探索：通过三维图形直观理解各参数之间的交互影响关系

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计学和机器学习工具箱（用于部分分析功能）
• 至少4GB内存（大型天线配置需要更多内存）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括信道模型初始化、空间相关性计算、容量性能分析和结果可视化。它实现了从参数输入到结果输出的完整仿真流程，负责协调各功能模块的执行顺序和数据传递，生成相关系数矩阵、容量曲线及三维可视化图形，并提供参数对性能影响的量化分析指标。