波束形成Matlab程序

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1、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;clearall;closeall;imag=sqrt(-1);element_num=8;%阵元数为8d_lamda=1/2;%阵元间距d与波长lamda的关系theta=linspace(-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*d_lamda*sin(theta0)*[0:element_num-1]');forj=1

2、:length(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_lamda*sin(theta(j))*[0:element_num-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)endfigure;plot(theta,abs(p)),gridonxlabel('theta/radian')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、.3.4节阵列的方向图》当来波方向为45度时，仿真图如下：8阵元均匀线阵方向图如下，来波方向为0度，20log（dB）随着阵元数的增加，波束宽度变窄，分辨力提高：仿真图如下：2.波束宽度与波达方向及阵元数的关系clcclearallcloseallima=sqrt(-1);element_num1=16;%阵元数element_num2=128;element_num3=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;forj=1:

4、length(theta);fai(j)=theta(j)*pi/180-asin(sin(theta(j)*pi/180)-lamda/(element_num1*d));psi(j)=theta(j)*pi/180-asin(sin(theta(j)*pi/180)-lamda/(element_num2*d));beta(j)=theta(j)*pi/180-asin(sin(theta(j)*pi/180)-lamda/(element_num3*d));endfigure;plot(theta,fa

5、i,'r',theta,psi,'b',theta,beta,'g'),gridonxlabel('theta');ylabel('Widthinradians')title('波束宽度与波达方向及阵元数的关系')仿真图如下：3.当阵元间距时，会出现栅瓣，导致空间模糊。仿真图如下：4.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：clcclearallcloseallima=sqrt(-1);element_num=32;%阵元数source_num=1;%信源数d_lamda=1/2;

6、%阵元间距与波长的关系theta=linspace(-pi/2,pi/2,200);theta0=0;%来波方向(ayy应该是阵列指向方向)w=exp(ima*2*pi*d_lamda*sin(theta0)*[0:element_num-1]');forj=1:length(theta);a=exp(ima*2*pi*d_lamda*sin(theta(j))*[0:element_num-1]');p(j)=w'*a;endfigure;subplot(1,2,1)plot(theta,abs(p)),g

7、ridonxlabel('theta/radian')ylabel('amplitude')title('按定义的方向图')pfft=fftshift(fft(w,128));subplot(1,2,2)plot(linspace(-pi/2,pi/2,128),abs(pfft)),gridonxlabel('theta/radian')ylabel('FFT_amplitude')title('最优权的傅里叶变换')5.%最大信噪比准则方向图和功率谱clc;clearall;closeall;ima=sq

8、rt(-1);element_num=8;%阵元数为8d_lamda=1/2;%间距为半波长theta=-90:0.5:90;%范围theta0=0;%来波方向theta1=20;%干扰方向L=512;%采样单元数fori=1:Lamp0=10*randn(1);amp1=200*randn(1);ampn=1;s(:,i)=amp0*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta0*pi/1