基于MATLAB实现的mimo下行的线性预编码+使用说明文档

%mimo下行的线性预编码，分别基于ZF准则和MMSE准则,分别对基于zf准则的线性预编码和基于mmse准则的线性预编码进行比较。最后得到结论。% %基于ZF准则和MMSE准则的预编码性能比较 function zf_mmse() clear all close all format long; %将数据显示为长整型科学计数 Nt=4;%天线个数 Nr=4; SNR=[0:2:20];%设置不同信噪比 channel_n=100*ones(1,length(SNR)); error_mmselinp=zeros(1,length(SNR));%初始化误码率 error_zflinp=zeros(1,length(SNR)); for loop_ebno=1:length(SNR)%不同信噪比的循环 snr=10.^(SNR(loop_ebno)/10);%将信噪比从分贝形式转化成比例表示 ea=1;%每个天线发射的功率，也即信号向量中每个元素的功率 es=ea*Nt;%总共的发射功率 sigma_n2=es/snr;%噪声功率 num=200;%发送数据个数 tic, for loop_channel=1:channel_n(loop_ebno)%信道的实现次数的循环 H=sqrt(1/2)*(randn(Nr,Nt)+j*randn(Nr,Nt));%信道增益矩阵 mmse_F=H'*inv(H*H'+sigma_n2/ea*eye(Nt)); zf_F=H'*inv(H*H'); %求出F^,文献MIMO信道预编码技术研究 重要文献p27 beta_mmse=sqrt(es/norm(mmse_F,'fro').^2); beta_zf=sqrt(es/norm(zf_F,'fro').^2);%计算zf_F的Frobenius范数%%求出缩放因子beta F_mmse=beta_mmse*mmse_F; F_zf=beta_zf*zf_F;%求出预编码矩阵F=F^×beta for loop_num=1:num%在一帧数据符号中，信道保持不变。一帧总共有num个数据发送 gen_u=(sign(randn(Nt,1))+j*sign(randn(Nt,1)));%产生信号 u=sqrt(1/2)*gen_u;%归一化信号功率 x_mmse=F_mmse*u; x_zf=F_zf*u;%发送信号 noise=sqrt(sigma_n2/2)*(randn(Nr,1)+j*randn(Nr,1));%生成噪声功率为sigma_n2的噪声 noise1=sqrt(sigma_n2/2)*(randn(Nr,1)+j*randn(Nr,1)); y_mmse=H*x_mmse+noise; y_zf=H*x_zf+noise1; r_mmse=1/beta_mmse*y_mmse; r_zf=1/beta_zf*y_zf;%接收信号 rev_data_mmse=sign(real(r_mmse))+j*sign(imag(r_mmse));%对接收信号进行判决 rev_data_zf=sign(real(r_zf))+j*sign(imag(r_zf)); error_mmselinp(1,loop_ebno)=error_mmselinp(1,loop_ebno)+sum(((abs(rev_data_mmse-gen_u)).^2)/4);%计算误比特数 error_zflinp(1,loop_ebno)=error_zflinp(1,loop_ebno)+sum(((abs(rev_data_zf-gen_u)).^2)/4); end end toc ber_mmselinp(1,loop_ebno)=error_mmselinp(1,loop_ebno)/(num*Nt*2*channel_n(loop_ebno));%注意每一个信噪比产生的数据数=channel_n(loop_ebno)*num*Nt*2, %乘以2是因为，产生的数据符号式复数，相当于进行了4QAM调制 ber_zflinp(1,loop_ebno)=error_zflinp(1,loop_ebno)/(num*Nt*2*channel_n(loop_ebno)); end %画出不同准则下误码率和信噪比的曲线 P1=semilogy(SNR,ber_mmselinp,'o-r'); hold on P2=semilogy(SNR,ber_zflinp,'*-k'); set(P1,'Linewidth',[2]);%P1线宽2号 set(P2,'Linewidth',[2]);%P2线宽2号 grid on; xlabel('symbol SNR(dB)');ylabel('BER'); title('基于ZF准则和MMSE准则的预编码性能比较') leg1='mmselinear';%设置图例 leg2='zflinear'; legend(leg1,leg2);