MATLAB实现的基于注水算法的OFDM系统动态功率分配仿真平台

资 源 简 介

本项目采用MATLAB实现了注水功率分配算法，针对OFDM通信系统进行动态功率优化。通过分析各子载波信道状态，智能分配发射功率以最大化系统容量，并提供不同信噪比条件下的性能仿真验证。

详 情 说 明

基于注水算法的OFDM系统动态功率分配仿真平台

项目介绍

本项目实现了一个经典的注水功率分配算法仿真平台，专门用于OFDM（正交频分复用）通信系统中的子载波功率优化。系统基于凸优化理论，根据各子载波的信道状态信息，动态分配发射功率，以实现系统总容量的最大化。通过该仿真平台，可以直观验证在不同信噪比条件下，注水算法相较于平均功率分配策略的性能优势。

功能特性

• 核心算法实现：完整实现了经典的注水功率分配算法，确保在总功率约束下达成信道容量最优。
• OFDM系统建模：构建了包含多个子载波的OFDM系统仿真环境，模拟真实信道条件。
• 动态功率分配：根据输入的信道增益信息，实时计算并输出每个子载波的最优发射功率。
• 性能对比分析：提供注水算法与平均功率分配算法的并行仿真与对比，量化性能增益。
• 可视化结果：生成直观的功率分配对比图和容量性能曲线，便于结果分析。
• 参数灵活配置：支持自定义子载波数量、总功率约束、噪声功率等关键系统参数。

使用方法

1. 配置仿真参数：在主脚本中设置OFDM系统的子载波数量、总发射功率约束以及噪声功率谱密度。
2. 生成或输入信道：可以生成模拟的信道参数矩阵（N×1复数向量），或直接导入实际测量得到的信道数据。
3. 运行仿真：执行主脚本，程序将自动进行注水算法计算和平均功率分配对比。
4. 获取结果：仿真完成后，将输出最优功率分配向量、系统总容量，并自动生成功率分配对比图与性能分析报告。

系统要求

• 操作系统: Windows / Linux / macOS
• 软件环境: MATLAB R2018a 或更高版本

文件说明

主程序文件构成了整个仿真平台的核心。它负责协调所有关键流程，包括：系统仿真参数的初始化与配置、模拟信道状态信息的生成、核心注水算法的调用与执行、与平均功率分配方案进行性能对比、计算并输出最优功率分配结果与系统容量，以及最终生成可视化的对比图表和文本分析报告。