MATLAB实现的Capon波束形成阵列信号处理仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB平台，实现了Capon最小方差无失真响应波束形成算法的完整仿真。系统构建N元均匀线阵模型，模拟30度方向有用信号与60度方向干扰信号的接收场景，通过计算阵列协方差矩阵并应用Capon准则，有效抑制干扰并提取目标信号。

详 情 说 明

基于Capon波束形成算法的阵列信号处理仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的Capon波束形成算法仿真系统。系统通过构建N元均匀线阵，模拟接收来自特定方向的有用信号和干扰信号，采用Capon最小方差无失真响应准则，自适应生成最优权向量，实现对期望方向信号的增强提取和对干扰方向信号的有效抑制。该系统为阵列信号处理算法的研究和教学提供了直观的仿真平台。

功能特性

• 阵列建模：支持自定义阵元数量、阵元间距的均匀线阵构建
• 信号模拟：可配置有用信号和干扰信号的入射角度、频率、功率等参数
• Capon算法实现：完整实现协方差矩阵估计、矩阵求逆、最优权向量计算等核心算法步骤
• 性能分析：提供波束方向图绘制、信号处理效果对比、性能指标量化评估
• 可视化输出：生成空间谱估计图、信号频谱对比图等多种图形化结果

使用方法

1. 配置仿真参数：根据需要修改阵元数量、采样点数、信号入射角度、信噪比等参数
2. 运行主程序：执行主函数启动仿真过程
3. 查看结果：系统将自动生成并显示波束方向图、处理前后信号对比等分析结果
4. 性能评估：观察输出信干噪比改善程度、干扰抑制深度等量化指标

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 足够的内存空间用于矩阵运算（建议4GB以上）

文件说明

主程序文件整合了系统的完整仿真流程，包含了阵列信号接收模拟、协方差矩阵计算、Capon最优权向量求解、波束形成处理以及结果可视化等核心功能模块。该文件实现了从参数配置到性能评估的全链条仿真过程，能够生成波束方向图、权向量系数、处理前后信号对比等关键输出结果。