阵列信号处理方面10个经典程序

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=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]'); for j=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)),grid on 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

clear all close all

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;

for j=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'),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：

3. 当阵元间距 d??/2 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

clear all close all

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]'); for j=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)),grid on xlabel('theta/radian') ylabel('amplitude')

title('按定义的方向图')

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