1.算法仿真效果
matlab2022a仿真结果如下（完整代码运行后无水印）：
仿真操作步骤可参考程序配套的操作视频。
2.算法涉及理论知识概要
基于MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）系统的SDR-AltMin混合预编码算法是一种先进的无线通信技术，它结合了凸优化和交替最小化技术来优化大规模MIMO系统的性能。
2.1 SDR-AltMin混合预编码算法
预编码技术是MIMO系统中的关键技术之一，其目的是通过在发射端对信号进行适当的预处理，以提高接收端的信号质量。预编码器设计的目标是使信号在经过无线信道传输后，能够在接收端实现期望的信号重构。
SDR-AltMin混合预编码算法是一种针对大规模MIMO系统的高效预编码技术，它结合了半定松弛（Semidefinite Relaxation, SDR）和交替最小化（Alternating Minimization, AltMin）两种方法，以优化预编码矩阵。
2.1.1 SDR（半定松弛）
SDR是一种将非凸优化问题转化为凸优化问题的技术，通过引入松弛变量和约束条件，将原本非凸的优化问题转化为一个凸优化问题，从而可以利用成熟的凸优化算法求解。
2.1.2 SDR（半定松弛）
SDR是一种将非凸优化问题转化为凸优化问题的技术，通过引入松弛变量和约束条件，将原本非凸的优化问题转化为一个凸优化问题，从而可以利用成熟的凸优化算法求解。
2.2 SDR-AltMin算法原理
假设有一个MIMO系统，其中发送端有Nt 个天线，接收端有Nr 个天线，需要传输Ns 路独立的数据流。目标是设计一个预编码矩阵 F 和一个接收矩阵W，使得接收端的信号质量最优。整个算法的流程可以用如下流程图表示：
2.3 CVX工具箱
在本课题汇总，优化过程用到了cvx工具箱。CVX是一个用于Matlab和GNU Octave的建模系统，它允许用户以自然的数学形式编写凸优化问题，并使用通用的数学优化求解器来求解这些问题。CVX支持多种类型的凸优化问题，包括线性规划、二次规划、几何规划、半定规划等。在matlab中，调用cvx工具箱格式为：
cvx_begin % 开始CVX求解环境variable X(n,n) hermitianminimize(norm(A*X*B - C, 'fro'))subject totrace(X) == 1X >= 0 cvx_end % 结束CVX求解环境
要在Matlab中调用CVX，只需在Matlab环境中导入CVX包，并使用CVX提供的API来构建和求解优化问题。
基于MIMO系统的SDR-AltMin混合预编码算法通过结合半定松弛和交替最小化技术，有效地解决了大规模MIMO系统中的预编码器设计问题。该算法不仅能够提高系统的性能，还可以降低计算复杂度。
3.MATLAB核心程序
NRF = [2,4,8,16,32];SNR = 10.^(SNR_dB./10); realization = 20; smax = length(SNR);% enable the parallelfor r = 1:length(NRF)parfor reali = 1:realization[ij1,ij2,r,reali][ FRF, FBB ] = SDR_AltMin( Fopt(:,:,reali), NRF(r) );[ WRF, WBB ] = Receiver( Wopt(:,:,reali), NRF(r) );R(r,reali) = log2(det(eye(Ns) + SNR/Ns * pinv(WRF * WBB) * H(:,:,reali) * FRF * FBB * FBB' * FRF' * H(:,:,reali)' * WRF * WBB)); end end % plot(NRF,sum(R,2)/realization,'Marker','diamond','LineWidth',1.5,'Color',[0.87058824300766 0.490196079015732 0]); % grid on % hold on if SNR_dB==0 if Ns == 2save nrfns2.mat NRF R realization end if Ns == 4save nrfns4.mat NRF R realization end if Ns == 8save nrfns8.mat NRF R realization end end if SNR_dB==-5 if Ns == 2save nrfns22.mat NRF R realization end if Ns == 4save nrfns42.mat NRF R realization end if Ns == 8save nrfns82.mat NRF R realization end end if SNR_dB==-10 if Ns == 2save nrfns23.mat NRF R realization end if Ns == 4save nrfns43.mat NRF R realization end if Ns == 8save nrfns83.mat NRF R realization end end if SNR_dB==5 if Ns == 2save nrfns24.mat NRF R realization end if Ns == 4save nrfns44.mat NRF R realization end if Ns == 8save nrfns84.mat NRF R realization end end end end 0X_071m
