【MATLAB源码】6G:XL-MIMO 混合场信道估计仿真平台
Hybrid-Field XL-MIMO 混合场信道估计仿真平台
完整的混合场信道估计实现:建模 → 网格内恢复 → 离网细化 → 结果可视化
🚀 为什么选择本仿真平台?
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SIGW 内置 单调下降 + 回溯线搜索 + 坐标回退 + 岭正则 稳定机制 |
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main_all_experiments 与图集脚本,支持一键复现 |
🌟 核心价值
📘 学术研究价值
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🛠️ 工程应用价值
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⚡ 技术亮点
1) Hybrid-Field 估计系统架构
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐│ Hybrid-Field XL-MIMO 信道估计与可视化链路 │├───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤│ ││ 混合场信道生成 ──► 加噪观测 y ──► 联合字典构建 D=[Af, An] ││ │ │ │ ││ Far/Near/LoS SNR 控制 远场 DFT + 近场极域 ││ ││ ┌──────────── 网格内恢复(On-grid)────────────┐ ││ │ Hybrid OMP / Hybrid SGP / 无γ比例搜索 │ ││ └────────────────────────────────────────────────┘ ││ │ ││ ▼ ││ ┌──────────── 离网细化(Off-grid SIGW)──────────┐ ││ │ 数值梯度 + 回溯线搜索 + 坐标回退 + 岭回归 │ ││ └────────────────────────────────────────────────┘ ││ │ ││ ▼ ││ NMSE / SE / 复杂度 / CDF / Pareto / 相图 / 支撑图 │└───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
2) 性能指标(本地 quick 配置实测,2026-02-12)
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HF-SGP(no-γ)
Off-grid HF-SGP(no-γ) |
+3.79 dB
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HF-SGP(no-γ)
Off-grid HF-SGP(no-γ) |
+6.01 dB
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demo_polar_support_map |
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+3.95 dB |
demo_sigw_convergence |
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+4.39 dB |
demo_snr_gamma_phase_map |
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100% |
demo_nmse_cdf_pareto |
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+1.56 dB
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📌 说明:以上数据来自项目当前代码在本机快速配置下的直接运行结果,用于展示方法趋势与工程可复现性。
🖥️ 运行环境
最低要求
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| MATLAB 版本 |
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| 必需工具箱 |
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| 操作系统 |
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| 内存 |
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快速验证
% 进入项目根目录后run_smoke_test% 一键运行强相关图集run_related_figure_gallery(true)
📐 算法原理(项目对应版)
1) 混合场信道模型
2) 联合字典建模
3) 无 () 比例搜索
4) SIGW 离网细化目标
通过“回溯线搜索 + 坐标回退”保证优化过程稳定,缓解高 SNR 区域的网格失配误差。
📁 项目结构
hmimo ce/├── main_all_experiments.m # 一键总入口(主实验+演示)│├── src/│ ├── common/ # 配置、字典、信道、流形、路径、存图│ │ ├── hf_default_config.m│ │ ├── hf_build_dictionaries_single.m│ │ ├── hf_build_dictionaries_multi.m│ │ ├── hf_qua_codebook.m│ │ ├── hf_generate_hybrid_channel_single.m│ │ ├── hf_generate_hybrid_channel_multi.m│ │ └── ...│ ││ ├── estimators/ # OMP / SGP / Hybrid / SIGW│ │ ├── hf_hybrid_omp.m│ │ ├── hf_hybrid_omp_nogamma.m│ │ ├── hf_hybrid_sgp.m│ │ ├── hf_hybrid_sgp_nogamma.m│ │ ├── hf_sigw_single.m│ │ ├── hf_sigw_multi.m│ │ └── ...│ ││ └── metrics/ # NMSE / SE / 复杂度│ ├── hf_compute_complexity.m│ └── hf_compute_se_mr.m│├── experiments/ # 主实验脚本│ ├── run_single_snr_experiment.m│ ├── run_multi_snr_experiment.m│ ├── run_multi_se_experiment.m│ ├── run_complexity_experiment.m│ └── ...│├── demos/ # 强相关演示图│ ├── demo_polar_support_map.m│ ├── demo_sigw_convergence.m│ ├── demo_nmse_cdf_pareto.m│ ├── demo_snr_gamma_phase_map.m│ └── run_related_figure_gallery.m│├── docs/│ ├── 算法文档.md│ ├── 代码文档.md│└── results/ ├── data/ # .mat 结果文件 └── figures/ # 自动保存图像(无日期命名)
代码统计(当前工程):
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40个.m文件 -
约 4085行 MATLAB 代码 -
核心模块全部中文详细注释
🧪 仿真演示







✅ 您将获得
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|---|---|
| 完整混合场源码 |
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| 双层文档体系 | 算法文档.md/.docx
代码文档.md + 本 项目文档.md |
| 强相关演示图集 |
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| 可复现实验脚本 |
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| 工程化输出机制 |
mat |
| 可扩展开发骨架 |
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▶️ 一键运行建议
% 1) 基础冒烟验证run_smoke_test% 2) 单天线核心性能run_single_snr_experiment(false)% 3) 多天线核心性能run_multi_snr_experiment(false)% 4) 频谱效率与复杂度run_multi_se_experiment(false)run_complexity_experiment% 5) 强相关图集run_related_figure_gallery(true)% 6) 全部任务一键执行main_all_experiments
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