📡 MIMO-OFDM-IM 空间扩展仿真平台

空间+频率双域索引调制，MIMO 分集与复用增益的完美结合

   

---

📌 为什么选择本仿真平台？

痛点	本平台解决方案
📚 SISO 分集阶数有限	✅ MIMO 空间分集：多天线提供 Nr × Nt 分集阶数
🔧 空间复用与索引调制难结合	✅ 空频双域索引：天线选择 + 子载波选择叠加
📊 MIMO 检测复杂度高	✅ 分离检测算法：先空间后频域，复杂度大幅降低
⚡ 信道模型单一	✅ MIMO 瑞利信道：独立衰落建模，真实场景验证
📡 缺乏分集增益量化	✅ BER 曲线斜率分析，直观展示分集阶数提升

---

🎯 核心价值

🔬 学术研究价值 MIMO-IM 空频联合调制理论验证 空间分集与频率分集叠加效应 ML/分离/迭代检测算法对比 大规模 MIMO 性能边界探索

💼 工程应用价值 支持 2×2 到 8×8 天线配置 可配置激活天线数量 适用于 5G/6G 多天线系统 完整的 MIMO 收发链路

---

⚡ 技术亮点

🌊 MIMO-OFDM-IM 双域架构

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐│                 MIMO-OFDM-IM 空频双域索引调制                    │├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤│                                                                 ││   【空间域索引】        【频率域索引】        【联合传输】       ││                                                                 ││   ┌─ Tx1 ★ ─┐          ┌─ f1 ● ─┐                              ││   │  Tx2 ○  │          │  f2 ○  │                              ││   │  Tx3 ○  │    +     │  f3 ● ─┼──► X[Nt, Nf] 空频符号矩阵    ││   └─ Tx4 ★ ─┘          └─ f4 ○  ┘                              ││                                                                 ││   C(Nt,Na) 空间         C(n,k) 频域          联合索引比特        ││   索引模式             索引模式                                  ││                                                                 ││         ┌──────── MIMO 瑞利信道 H[Nr×Nt] ────────┐              ││         │      各天线对独立衰落                    │              ││         └─────────────────────────────────────────┘              ││                                                                 ││   【接收端】 Y = HX + N ──► [空间检测] ──► [频域检测] ──► 恢复   │└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

📊 分集增益对比 (n=4, k=2, QPSK)

配置	空间分集	频率分集	总分集阶数	BER@15dB
SISO-IM	1	n-k+1=3	3	2.5e-3
2×2 MIMO-IM	4	3	12	1.8e-5
4×4 MIMO-IM	16	3	48	< 1e-6

💡 分集倍增：MIMO-IM 总分集阶数 = Nr × Nt × (n-k+1)，相比 SISO 呈倍数增长。

---

🖥️ 运行环境

最低要求

项目	要求
MATLAB 版本	R2021b 或更高
必需工具箱	Communications Toolbox
基础依赖	P1 基础包
内存	8 GB+ (大规模 MIMO 建议 16GB)

快速验证

>> cd packages/P4_空间扩展包>> setup_path>> generate_ber_plots

---

📁 项目结构

P4_空间扩展包/├── 📂 mimo/                         # MIMO 索引调制│   ├── mimo_im_modulator.m          #   🚀 MIMO-IM 调制器│   ├── mimo_im_demodulator.m        #   🚀 MIMO-IM 解调器│   ├── spatial_index_mapper.m       #   空间索引映射│   └── spatial_index_demapper.m     #   空间索引解映射│├── 📂 channels/                     # MIMO 信道模型│   ├── mimo_rayleigh_channel.m      #   MIMO 瑞利衰落信道│   └── mimo_awgn_channel.m          #   MIMO AWGN 信道│├── 📂 core/                         # 继承 P1 核心模块├── 📂 config/                       # 配置 (扩展 MIMO 参数)│├── 📂 docs/                         # 文档│   ├── 算法文档.md                   #   📘 MIMO-IM 原理推导│   ├── 代码文档.md                   #   📒 接口说明│   └── 项目文档.md                   #   📗 本文档│├── generate_plots.m                 # 📊 基础 BER 曲线└── generate_ber_plots.m             # 📊 MIMO vs SISO 分集对比

代码统计：

• 📄 20+ 个核心 MATLAB 文件
• 📝 2000+ 行精炼代码
• 💬 100% 中文详细注释

---

🎬 仿真演示

一键运行

>> cd packages/P4_空间扩展包>> setup_path>> generate_ber_plots

---

📦 您将获得

内容	说明
📁 完整源码	MIMO-IM 空频双域调制解调
📖 原理文档	空间索引、分集增益数学推导
🚀 双域索引	空间 + 频率联合索引调制
📊 分集验证	SISO vs MIMO 分集增益对比
🔧 灵活天线	支持 2×2 到 8×8 配置
📡 MIMO 信道	独立瑞利衰落信道建模

---

🎯 典型应用场景

场景	推荐配置	优势
低功耗 IoT	2×2, Na=1	分集增益 + 能效
移动终端	4×4, Na=2	平衡性能与复杂度
5G 基站	8×8, Na=4	最大分集增益

---

🛒 获取方式