常规波束形成 matlab代码

常规波束形成是一种信号处理技术，可以用于天线阵列中的信号接收和发射。在Matlab中，可以使用以下代码实现常规波束形成：

% 定义天线阵列参数
N = 4; % 天线数量
d = 0.5; % 天线间距
lambda = 1; % 波长

% 生成接收信号
theta = [-60:1:60]; % 接收信号的方向
s = exp(1j*2*pi*d/lambda*[0:N-1]'*sind(theta));

% 定义权重向量
w = ones(N, 1);

% 计算输出信号
y = w'*s;

% 绘制输出信号的方向图
plot(theta, abs(y).^2);

在上述代码中，首先定义了天线阵列的参数，包括天线数量、天线间距和波长。然后生成了接收信号，使用了指定方向的信号源，通过天线阵列接收到的信号可以用复数表示。接下来定义了权重向量，这是常规波束形成中的关键参数，用于调整信号接收的方向。最后计算输出信号，并绘制输出信号的方向图，用于表示接收信号的主方向。

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常规波束形成matlab 代码

以下是常规波束形成的Matlab代码示例：

% 均匀线阵方向图
theta = -90:0.1:90; % 方向角范围
N = 8; % 阵元数
d = 0.5; % 阵元间距
lambda = 1; % 波长

% 计算方向图
AF = zeros(size(theta));
for i = 1:N
    AF = AF + exp(1j*2*pi*(i-1)*d/lambda*sind(theta));
end
AF = abs(AF);

% 绘制方向图
figure;
plot(theta, AF);
xlabel('方向角（度）');
ylabel('幅度');
title('均匀线阵方向图');

% 波束宽度与波达方向及阵元数的关系
theta_b = 30; % 波束方向角
theta_3dB = asind(lambda/(N*d))*180/pi; % 3dB波束宽度
theta_null = asind(lambda/(2*N*d))*180/pi; % 零点方向角

fprintf('波束方向角：%f度\n', theta_b);
fprintf('3dB波束宽度：%f度\n', theta_3dB);
fprintf('零点方向角：%f度\n', theta_null);

% 阵元间距对旁瓣的影响
d = [0.1, 0.5, 1]; % 不同阵元间距
theta = -90:0.1:90; % 方向角范围
N = 8; % 阵元数
lambda = 1; % 波长

figure;
hold on;
for i = 1:length(d)
    AF = zeros(size(theta));
    for j = 1:N
        AF = AF + exp(1j*2*pi*(j-1)*d(i)/lambda*sind(theta));
    end
    AF = abs(AF);
    plot(theta, AF);
end
hold off;
xlabel('方向角（度）');
ylabel('幅度');
title('阵元间距对旁瓣的影响');
legend('d = 0.1', 'd = 0.5', 'd = 1');

这段代码包含了均匀线阵方向图的计算和绘制、波束宽度与波达方向及阵元数的关系计算和输出、以及阵元间距对旁瓣的影响的计算和绘制。你可以将代码拷贝到Matlab环境下执行，并根据需要进行修改和调整。

宽带常规波束形成matlab代码

以下是一个简单的宽带常规波束形成的 Matlab 代码示例：

% 宽带常规波束形成
fs = 100e6; % 采样率
fc = 2.4e9; % 中心频率
N = 1024; % FFT 点数
M = 8; % 天线数
d = 0.5; % 天线间距
theta = (0:1:180)'; % 角度范围
lambda = physconst('LightSpeed')/fc; % 波长
L = lambda/2; % 等效阵元间距

% 生成信号
t = (0:N-1)/fs;
s = exp(1j*2*pi*fc*t);

% 生成接收信号
rx = zeros(N, length(theta));
for ii = 1:length(theta)
    a = exp(-1j*2*pi*d/L*(0:M-1)'*sind(theta(ii)));
    rx(:,ii) = a*s.';
end

% 常规波束形成
w = ones(M, 1)/sqrt(M);
y = abs(w'*rx);

% 绘制波束图
plot(theta, y);
xlabel('角度');
ylabel('增益');
title('宽带常规波束形成');

该代码实现了一个简单的宽带常规波束形成，其中：

- `fs` 为采样率，`fc` 为中心频率，`N` 为 FFT 点数，`M` 为天线数，`d` 为天线间距，`theta` 为角度范围，`lambda` 为波长，`L` 为等效阵元间距；
- 首先生成一个频率为 `fc` 的信号 `s`；
- 然后生成接收信号 `rx`，其中 `a` 为天线权值，`sind(theta(ii))` 为信号到达角；
- 最后进行常规波束形成，即将天线权值设为相等的系数向量，计算输出信号 `y`；
- 绘制波束图，横坐标为角度，纵坐标为输出信号增益。

需要注意的是，这只是一个简单的示例代码，实际应用中还需要考虑更多因素，例如天线互相干扰、信号传播损耗等。