基于MATLAB的D2D发现信道仿真

基于MATLAB的D2D发现信道仿真代码框架，涵盖资源池确定、用户随机撒点、数据流分配、资源分配及SINR计算等核心模块。

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一、资源池确定

%% 资源池参数设置（参考）
cell_bandwidth = 100e6; % 小区总带宽 (Hz)
subcarrier_spacing = 15e3; % 子载波间隔 (Hz)
RB_num = cell_bandwidth / subcarrier_spacing; % 资源块数量
time_slots = 10; % 时隙数量

% 动态资源池划分（支持多级别配置）
resource_pool = struct();
resource_pool.time_slots = 1:time_slots; % 时域资源
resource_pool.freq_blocks = 1:RB_num; % 频域资源
resource_pool.power_levels = 10:2:30; % 功率等级 (dBm)

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二、随机撒点确定用户

%% 用户分布建模（参考）
num_users = 50; % 总用户数
cell_radius = 500; % 小区半径 (m)

% 生成用户位置（均匀分布）
user_positions = cell_radius * (2*rand(num_users,2)-1);

% 可视化用户分布
figure;
scatter(user_positions(:,1), user_positions(:,2), 'b.');
hold on;
plot(0,0,'ro','MarkerSize',10); % 基站位置
title('D2D用户随机分布');
xlabel('X坐标 (m)');
ylabel('Y坐标 (m)');

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三、用户数据流分配

%% 数据流需求生成（参考）
data_rate_req = 1e6 * rand(num_users,1); % 随机生成1Mbps~10Mbps需求
QoS_level = randi([1,3], num_users,1); % QoS等级（1:高, 2:中, 3:低）

% 调度算法实现（改进轮询调度）
[~, sorted_idx] = sort(data_rate_req, 'descend'); % 按需求降序排序
scheduled_users = zeros(num_users,1);
for i = 1:num_users
    if mod(i,3)==0 % 每3个用户分配一次资源
        scheduled_users(sorted_idx(i)) = 1;
    end
end

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四、资源分配过程

%% 资源分配算法（基于贪婪算法）
allocated_resources = struct();
allocated_resources.rb = cell(num_users,1);
allocated_resources.tb = cell(num_users,1);

for user_idx = find(scheduled_users==1)
    % 计算信道增益（路径损耗模型）
    [path_loss, shadowing] = calculate_channel(user_positions(user_idx,:), user_positions);
    
    % 资源选择策略（频域优先）
    available_RB = setdiff(resource_pool.freq_blocks, [allocated_resources.rb{user_idx}]);
    [best_RB, best_SINR] = select_best_resource(user_idx, available_RB, path_loss);
    
    % 分配资源
    allocated_resources.rb{user_idx} = [allocated_resources.rb{user_idx}, best_RB];
    allocated_resources.tb{user_idx} = time_slots(1); % 优先分配首个时隙
end

%% 资源分配辅助函数
function [best_RB, best_SINR] = select_best_resource(user_idx, RB_list, path_loss)
    max_SINR = -inf;
    best_RB = [];
    for rb = RB_list
        % 计算SINR（参考）
        SINR = calculate_SINR(user_idx, rb, path_loss);
        if SINR > max_SINR
            max_SINR = SINR;
            best_RB = rb;
        end
    end
end

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五、SINR计算

%% SINR计算（参考）
function SINR = calculate_SINR(tx_user, rb, path_loss)
    % 参数设置
    tx_power = 23; % 发射功率 (dBm)
    noise_power = -114; % 噪声功率 (dBm)
    bandwidth = 180e3; % 带宽 (Hz)
    
    # 信号功率计算
    signal_power = tx_power + 10*log10(bandwidth) - path_loss;
    
    # 干扰计算（包含蜂窝用户和D2D用户干扰）
    interference = 0;
    for other_user = 1:num_users
        if other_user ~= tx_user
            [other_path_loss, ~] = calculate_channel(user_positions(other_user,:), user_positions(tx_user,:));
            interference = interference + 10^( (tx_power + 10*log10(bandwidth) - other_path_loss)/10 );
        end
    end
    
    # SINR计算
    SINR = (signal_power - noise_power) - 10*log10(interference);
end

参考代码 D2D发现信道matlab代码 www.youwenfan.com/contentcnf/45683.html

六、可视化与性能评估

%% 结果可视化
figure;
subplot(2,1,1);
scatter(user_positions(:,1), user_positions(:,2), 'b.');
hold on;
for i = find(scheduled_users==1)
    plot(user_positions(i,1), user_positions(i,2), 'ro', 'MarkerSize', 8);
end
title('D2D用户资源分配结果');
xlabel('X坐标 (m)');
ylabel('Y坐标 (m)');

subplot(2,1,2);
histogram(cell2mat(allocated_resources.rb), 'BinMethod', 'integers');
title('资源块分配统计');
xlabel('资源块编号');
ylabel('用户数');

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