capacity_ccdf.m

本人详细分析后的mimo信道容量的仿真代码

%% Channel Capacity of MIMO 
%quad（fun，a，b）函数是对表达式fun在a到b的范围内积分

temp=MyAngleSpread/2/180*pi;%这是把扩展角的一半转换成弧度的形式，后面作为扩展角积分的范围
Coefficient_1_2=quad(@CorrCoe_1d,-temp,temp)/2/temp; %在扩展角范围内进行积分，得到
Coefficient_1_3=quad(@CorrCoe_2d,-temp,temp)/2/temp;
Coefficient_1_4=quad(@CorrCoe_3d,-temp,temp)/2/temp;

%下面确定接收天线的相关矩阵
Re_CorrelationMatrix(1,2)=Coefficient_1_2;
Re_CorrelationMatrix(1,3)=Coefficient_1_3;
Re_CorrelationMatrix(1,4)=Coefficient_1_4;
Re_CorrelationMatrix(2,1)=Coefficient_1_2;
Re_CorrelationMatrix(2,3)=Coefficient_1_2;
Re_CorrelationMatrix(2,4)=Coefficient_1_3;
Re_CorrelationMatrix(3,1)=Coefficient_1_3;
Re_CorrelationMatrix(3,2)=Coefficient_1_2;
Re_CorrelationMatrix(3,4)=Coefficient_1_2;
Re_CorrelationMatrix(4,1)=Coefficient_1_4;
Re_CorrelationMatrix(4,2)=Coefficient_1_3;

Re_CorrelationMatrix(4,3)=Coefficient_1_2;
%c=Re_CorrelationMatrix
Re_CorrelationMatrix=real(Re_CorrelationMatrix);

Capacity=zeros(1,1);

X_Capacity=0:0.1:7;
ccdf=zeros(1,max(size(X_Capacity)));

for nn=1:1500
     WhiteMatrix=sqrt(1/2)*randn(4)+j*sqrt(1/2)*randn(4); %复高斯随机信道矩阵Hw.
     ChannelMatrix=Re_CorrelationMatrix*WhiteMatrix;%应该是信道协方差矩阵 ??????
     Capacity=log2(det(eye(4)+25*(Re_CorrelationMatrix)'...
           *WhiteMatrix*eye(4)*WhiteMatrix'));%对于该式，已有理论依据，这是接收相关发送不相关的信道容量公式
     Capacity=real(Capacity)/4;
    for nnn=1:max(size(X_Capacity))
        if Capacity>=X_Capacity(nnn);
           ccdf(nnn)=ccdf(nnn)+1;
        else 
           ccdf(nnn);
        end
    end
end
ccdf=ccdf/1500;
%该程序循环了1500次，总共求得了1500个信道容量，我不清楚 Capacity=real(Capacity)/4;的含义，但内嵌循环
%循环了71次，并且每次求得的信道容量和0到7之间以0.1为步长的数进行比较，大于则ccdf（n）加1，否则不加，即
%每次在capacity<X_Capacity(nnn)的时候，ccdf（1）到ccdf（nnn）都加1，这样的结果应该是一种累计概率分布形式
%就是ccdf（complementary cumulative distribution function），互补累计分布函数。
%我把ccdf定义为：ccdf=P（Capacity>X_Capacity(nnn)）,就是信道容量大于某一个数的概率是多少，
%这些数组成的向量就是X_Capacity=0:0.1:7;观察运行结果可以得到感性认识，很明显，随着X_Capacity的增大，ccdf递减