基于MATLAB的MIMO MRC系统设计与性能仿真平台

资 源 简 介

本项目在MATLAB中实现了MIMO信道环境下的最大比合并技术，支持自定义天线配置的MRC权重计算与信号合并，并通过蒙特卡洛仿真分析系统误码率性能，为通信系统设计提供直观的BER分析工具。

详 情 说 明

MIMO MRC系统设计与性能仿真平台

项目介绍

本项目是一个专为多输入多输出（MIMO）系统设计的最大比合并（MRC）技术仿真平台。它集成了MIMO信道建模、MRC算法实现、蒙特卡洛性能仿真与结果可视化等功能，旨在为通信系统研究人员和工程师提供一个便捷、全面的性能分析与验证工具。通过该平台，用户能够深入理解MRC技术在对抗信道衰落、提升接收信噪比方面的作用，并直观评估系统在不同配置下的误码率性能。

功能特性

• 灵活的MIMO信道建模：支持生成瑞利衰落信道矩阵，模拟多天线环境下的信号传输，并加入可配置的加性高斯白噪声（AWGN）。
• 核心MRC算法实现：基于信道状态信息（CSI），精确计算不同天线配置（如2x2, 4x4）下的最大比合并权重，实现信号的最优合并。
• 全面的性能仿真：采用蒙特卡洛方法，在用户指定的信噪比（SNR）范围内，进行大量随机实验，统计并绘制系统误码率（BER）性能曲线。
• 直观的结果可视化：提供合并前后的信号星座图对比，清晰展示MRC技术对信号质量的改善效果，同时生成BER vs. SNR曲线图。
• 多调制方式支持：兼容常见的数字调制方案，如QPSK、16QAM等，方便用户研究不同调制对系统性能的影响。

使用方法

1. 参数配置：运行前，请根据仿真需求修改相关参数。主要配置项包括：

* tx_antennas, rx_antennas：设置发射与接收天线数量（如2, 4）。 * modulation：选择调制方式（例如 'QPSK' 或 '16QAM'）。 * snr_dB_range：定义仿真的信噪比范围（单位：dB，如 -10:2:10）。 * num_trials：设定蒙特卡洛仿真的迭代次数，次数越多，结果越精确。

1. 运行仿真：启动主程序。程序将自动依次执行信道生成、信号传输、MRC处理、误码统计等流程。
2. 查看结果：仿真结束后，程序会自动弹出图形窗口，展示误码率性能曲线和信号星座图。所有关键结果（如MRC权重、最终BER数据）也会在命令行窗口或指定变量中输出。

系统要求

• 操作系统：Windows, macOS 或 Linux。
• 软件环境：需要安装 MATLAB （推荐R2018a或更高版本）。
• 必备工具箱：确保已安装 MATLAB 的 Communications Toolbox 和 Signal Processing Toolbox，以支持通信系统仿真和信号处理功能。

文件说明

主程序文件整合了本项目所有核心功能模块。它首先根据用户设定的天线数目和调制方式生成发射信号，并构造瑞利衰落信道模型。随后，程序核心部分会根据信道响应计算最大比合并的权重向量，并对接收到的信号进行合并处理。通过蒙特卡洛循环，在不同的信噪比条件下，统计系统的误码率。最终，该文件负责调用绘图函数，将仿真结果以误码率曲线和星座图的形式直观呈现给用户，并输出关键的性能数据。