(word完整版)Matlab波束形成程序.doc

(word完整版)Matlab波束形成程序
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(word完整版)Matlab波束形成程序

波束形成与智能天线

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8
d_lamda=1/2；%阵元间距d与波长lamda的关系
theta=linspace(—pi/2,pi/2,200）;
theta0=0；%来波方向
w=exp（imag＊2*pi*d_lamda*sin（theta0)＊[0:element_num—1］'）；
forj=1:length(theta)
a=exp(imag*2*pi＊d_lamda*sin（theta(j))*[0:element_num-1］’）；
p(j)=w'＊a；
end
figure；
plot（theta,abs（p））,gridon
xlabel(’theta/radian’)
ylabel（'amplitude’)
title（’8阵元均匀线阵方向图’）

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
clc
clearall
closeall
ima=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：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))；
end
figure；
plot（theta,fai，'r’，theta,psi，'b’，theta,beta,'g’），gridon
xlabel（'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：
clc
clearall
closeall
ima=sqrt(-1）;
element_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=linspace(-pi/2,pi/2，200)；
theta0=0;%来波方向
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；
end
figure；
subplot(1,2，1）
plot(theta,abs（p)）,gridon
xlabel（'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)）,gridon
xlabel（’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=sqrt(—1）;
element_num=8;％阵元数为8
d_lamda=1/2;％间距为半波长
theta=-90：0。5: