波束形成Matlab程序.docx

.\ .\ 1?均匀线阵方向图 %8阵元均匀线阵方向图，来波方向为 0度 clc; clear all; close all; imag=sqrt(_1); element_num=8;% 阵元数为 8 d_lamda=1/2;%阵元间距d与波长lamda的关系 theta=li nspace(-pi/2,pi/2,200); theta0=45/180*pi;%来波方向(我觉得应该是天线阵的指向 ) %theta0=0;%来波方向 w=exp(imag*2*pi*dl_lamda*si n(theta0)*[0:eleme nt_nu m-1]); for j=1:le ngth(theta) %(我认为是入射角度，即来波方向，计算阵列流形矩阵 A) a=exp(imag*2*pi*d」amda*si n(theta(j))*[0:eleme nt_nu m-1]); p(j)=w*a; %(matlab中的默认为共轭转置，如果要计算转置为 w.*a) end figure; plot(theta,abs(p)),grid on xlabel(theta/radia n) ylabel(amplitude) title(8阵元均匀线阵方向图) 见张小飞的书《阵列信号处理的理论和应用 2.3.4节阵列的方向图》 「 T -1 -0.5 0 05 1 1.5 2 thetaJradian 当来波方向为45度时，仿真图如下: 8阵元均勻绒阵才向團.來波方向拘4G度 31-1 -a s n 0 斤 iheld/i adidi i11杆 3 1 -1 -a s n 0 斤 iheld/i adidi i 1 1杆 8阵元均匀线阵万向图如下，来波万向为 0度，20log (dB) 日阵元均匀线阵方向囹，束披方向为0度 iheta/ractian ? o JI 一 swsmmEE 随着阵元数的增加，波束宽度变窄，分辨力提高：仿真图如下: opn opn 三 dLUn: .\ .\ 01 01 芒逹翱」= 芒逹翱」=^-1 波束宽度与波达万向及阵元数的关系 clc clear all close all ima=sqrt(_1); eleme nt_nu m1=16; % 阵元数 eleme nt_n um2=128; eleme nt_nu m3=1024; lamda=0.03; %波长为 0.03 米 d=1/2*lamda; %阵元间距与波长的关系 theta=0:0.5:90; for j=1:le ngth(theta); fai(j)=theta(j)*pi/180-asi n(sin (theta(j)*pi/180)-lamda/(eleme nt_n um1*d)); psi(j)=theta(j)*pi/180-asi n(s in (theta(j)*pi/180)-lamda/(eleme nt_n um2*d)); beta(j)=theta(j)*pi/180-asi n(sin (theta(j)*pi/180)-lamda/(eleme nt_num3*d)); end figure; plot(theta,fai,r,theta,psi,b,theta,beta,g),grid on xlabel(theta); ylabel(Width in radians) title(波束宽度与波达方向及阵元数的关系 ) 仿真图如下： 液束宽度与浪达方向及阵元載的关系 07 0.6 90 80 70 5Q 40 he .\ .\ 当阵元间距 d /2时，会出现栅瓣，导致空间模糊。仿真图如下: 类似于时域滤波，天线方向图是最优权的傅立叶变换 仿真程序和仿真图如下： clc clear all close all ima=sqrt(-1); eleme nt_num=32; % 阵元数 source_ num=1; % 信源数 d_lamda=1/2; %阵元间距与波长的关系 theta=li nspace(-pi/2,pi/2,200); thetaO=O; %来波方向(ayy应该是阵列指向方向) w=exp(ima*2*pi*d_lamda*s in (theta0)*[0:eleme nt_nu m-1]); for j=1:le ngth(theta); a=exp(ima*2*pi*d_lamda*s in (theta(j))*[0:eleme nt_nu m-1]); p(j)=w*a; end figure; subplot(1,2,1) plot(theta,abs(p)),grid on xlabel(theta/radia n) ylabel(amplitude) title(按定义的方向图