python波束形成代码

在Python中进行波束形成通常涉及到信号处理和数字信号处理库，如NumPy、SciPy和Pandas等。波束形成是一种用于集中无线电信号能量的方向性技术，常见于阵列信号处理和无线通信领域。

以下是一个简单的例子，展示如何使用NumPy实现基于均匀线阵的二维傅里叶域波束形成：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 设定参数
num_antennas = 8
carrier_frequency = 5e9
signal_wavelength = 0.333  # λ = c / f
array_spacing = signal_wavelength / (num_antennas - 1)
azimuth_angle = 45  # 观察角度

# 创建二维信号矩阵
signal_matrix = np.zeros((num_antennas, num_antenna_samples))
for antenna in range(num_antennas):
    phase_shift = -(antenna * array_spacing) * np.sin(np.radians(azimuth_angle))
    signal_matrix[antenna] = np.exp(1j * phase_shift)

# 波束形成操作（傅立叶变换）
beamformer_response = np.fft.ifft(signal_matrix, axis=1).real

# 可视化结果
plt.pcolormesh(range(num_antenna_samples), np.arange(num_antennas), beamformer_response)
plt.xlabel('Time Samples')
plt.ylabel('Antenna Index')
plt.title(f'Beamformer Response at {azimuth_angle}°')
plt.colorbar()
plt.show()