MATLAB模块化多类型波束形成算法仿真平台

资 源 简 介

本项目提供模块化波束形成算法标准化仿真环境，集成三种核心算法并支持自定义阵列结构与信号参数。通过统一接口实现算法灵活切换，采用模块化架构方便用户扩展新算法，配套可视化分析功能。适用于雷达、通信等领域的波束形成研究与教学。

详 情 说 明

模块化多类型波束形成算法仿真平台

项目介绍

本项目是一个用于阵列信号处理的模块化仿真平台，专注于多类型波束形成算法的实现与性能分析。平台提供了三种核心波束形成算法（直接相移、MVDR、MUSIC）的标准化实现，支持阵列几何结构自定义和信号环境仿真。通过统一的接口设计，用户可以灵活切换算法、配置参数，并直观地观察波束方向图和性能指标。

功能特性

• 标准化算法模块：实现直接相移、MVDR和MUSIC三种核心波束形成算法
• 灵活参数配置：提供统一的接口实现不同算法的参数配置和灵活切换
• 自定义阵列结构：支持线性、圆形、平面等多种阵列几何结构定义
• 信号环境仿真：可模拟多信号源环境，支持信噪比、来波方向等参数设置
• 模块化扩展设计：允许用户轻松扩展新的波束形成算法
• 多维可视化：提供波束方向图、空间谱估计等二维/三维可视化显示
• 性能分析：输出主瓣宽度、旁瓣电平、零陷深度等关键性能指标

使用方法

1. 配置阵列参数：设置阵元数量、阵元间距和阵列几何结构
2. 设置信号环境：定义信号频率、来波方向角和信噪比参数
3. 选择算法并配置参数：

- 直接相移：设置加权向量 - MVDR：配置干扰源信息和协方差矩阵估计方法 - MUSIC：设定信号源数量和子空间分解方法

1. 输入采样数据：提供多通道时域信号或频域数据矩阵
2. 运行仿真：执行主程序启动仿真过程
3. 分析结果：查看波束方向图、性能指标和DOA估计结果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计学和机器学习工具箱（部分功能）

文件说明

主程序文件集成了平台的核心功能，包括阵列几何结构的创建与配置、信号环境的模拟生成、三种核心波束形成算法的统一调用接口、波束方向图的可视化绘制、性能指标的计算与分析，以及动态波束扫描的控制与展示。该文件作为整个仿真平台的入口点，协调各模块间的数据流和控制逻辑，为用户提供完整的仿真体验。