麦克风数量16,麦克风间距4cm,多个波束分别为30度,60度,90度方向,时域延迟相加波束形成,考虑小数的精度,C语言代码

时间: 2024-03-20 07:43:44 浏览: 92
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多波束系统波束宽度对水深点不确定度影响分析

以下是实现多波束形成的C语言代码: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> #define PI 3.14159265358979323846 // 麦克风数量 #define MIC_NUM 16 // 麦克风间距 #define MIC_DIST 0.04 // 波束角度 #define BEAM_ANGLES {30.0, 60.0, 90.0} // 波束数量 #define BEAM_NUM 3 int main() { // 麦克风坐标 double mic_coords[MIC_NUM][3] = { {0.0, 0.0, 0.0}, {MIC_DIST, 0.0, 0.0}, {2*MIC_DIST, 0.0, 0.0}, {3*MIC_DIST, 0.0, 0.0}, {0.5*MIC_DIST, 0.5*MIC_DIST*cos(60.0*PI/180), 0.0}, {1.5*MIC_DIST, 0.5*MIC_DIST*cos(60.0*PI/180), 0.0}, {2.5*MIC_DIST, 0.5*MIC_DIST*cos(60.0*PI/180), 0.0}, {MIC_DIST, MIC_DIST*cos(60.0*PI/180), 0.0}, {2*MIC_DIST, MIC_DIST*cos(60.0*PI/180), 0.0}, {1.5*MIC_DIST, 0.5*MIC_DIST*cos(60.0*PI/180) - MIC_DIST*sin(60.0*PI/180), 0.0}, {2.5*MIC_DIST, 0.5*MIC_DIST*cos(60.0*PI/180) - MIC_DIST*sin(60.0*PI/180), 0.0}, {0.0, MIC_DIST*sin(60.0*PI/180), 0.0}, {MIC_DIST, MIC_DIST*sin(60.0*PI/180), 0.0}, {2*MIC_DIST, MIC_DIST*sin(60.0*PI/180), 0.0}, {1.0*MIC_DIST, 0.5*MIC_DIST*cos(60.0*PI/180) + MIC_DIST*sin(60.0*PI/180), 0.0}, {2.0*MIC_DIST, 0.5*MIC_DIST*cos(60.0*PI/180) + MIC_DIST*sin(60.0*PI/180), 0.0} }; // 波束方向 double beam_angles[BEAM_NUM] = BEAM_ANGLES; // 波束形成结果 double beam_out[BEAM_NUM] = {0}; // 计算每个波束的时域延迟 for (int i = 0; i < BEAM_NUM; i++) { double beam_angle = beam_angles[i]; double beam_radians = beam_angle * PI / 180.0; double beam_x = cos(beam_radians); double beam_y = sin(beam_radians); double beam_dir[3] = {beam_x, beam_y, 0}; double max_delay = 0; for (int j = 1; j < MIC_NUM; j++) { double delay = (mic_coords[j][0]*beam_dir[0] + mic_coords[j][1]*beam_dir[1]) / 343.0; max_delay = fmax(max_delay, delay); } // 计算每个麦克风的时域延迟,并加权相加 for (int j = 0; j < MIC_NUM; j++) { double mic_delay = (mic_coords[j][0]*beam_dir[0] + mic_coords[j][1]*beam_dir[1]) / 343.0; double weight = cos(beam_radians * (j % 2 == 0 ? j/2 : (j-1)/2)); beam_out[i] += weight * sin(2*PI*(mic_delay - max_delay)*16000) / (MIC_NUM-1); } } // 输出波束形成结果 for (int i = 0; i < BEAM_NUM; i++) { printf("Beam %d: %f\n", i+1, beam_out[i]); } return 0; } ``` 注意事项: - 麦克风坐标按照从左到右,从下到上,从前到后的顺序排列。 - 波束方向以正右方为0度,逆时针旋转为正角度。
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