考虑一个16元标准线列阵沿z轴布放,沿z轴正方向从1到16对传感器依次编号。俯仰角 定义从坐标原点出发的任意射线与z轴正半轴之间的夹角。(3) 假设一个脉冲信号以平面波的形式从60°方向入射到阵列。脉冲持续时间为0.4s,中心频率为62.5Hz,幅度为1。系统采样频率为1kHz,一共采集了2s长的数据。假设1号阵元收到脉冲的时刻为1s。设噪声是方差为1的高斯白噪声。输入信噪比是多少?采用均匀加权。阵列以1°为间隔从0°到180°对空间进行扫描,画出波束形成器输出脉冲的平均功率随扫描角增大的变化曲线(绘制在同一幅图中)。给出解题思路和MATLAB代码
时间: 2024-02-12 13:08:58 浏览: 81
解题思路已经在之前的回答中给出了,这里给出MATLAB代码实现。
首先是计算输入信噪比:
```matlab
% 脉冲信号信息
t = 0:0.001:0.4; % 时间
fc = 62.5; % 中心频率
s = exp(1i*2*pi*fc*t); % 脉冲信号
% 噪声信息
n = randn(size(s)); % 高斯白噪声
sigma2 = 1; % 方差
% 计算信号平均功率和噪声功率
Es = sum(abs(s).^2)/length(s);
Pn = sigma2;
% 计算输入信噪比
SNR = 10*log10(Es/Pn);
```
然后是计算波束形成器输出脉冲的平均功率:
```matlab
% 阵列信息
N = 16; % 阵列元素个数
d = 0.5; % 阵元间距
theta = 0:1:180; % 扫描角度
theta = deg2rad(theta); % 将角度转换为弧度
lambda = 343/fc; % 波长
% 计算阵列系数
w = exp(1i*2*pi/lambda*d*(0:N-1).'*sin(60*pi/180)); % 16行,181列
% 计算波束形成器输出脉冲的平均功率
Py = zeros(size(theta)); % 初始化输出脉冲平均功率
for i = 1:length(theta)
% 计算输出信号
t = 0:0.001:2;
s1 = exp(1i*2*pi*fc*(t-1)*sin(theta(i))); % 1号阵元收到的信号
x = s1.*s+n; % 全阵列接收到的信号
y = w'*x; % 输出信号
% 计算输出脉冲平均功率
Py(i) = mean(abs(y).^2);
end
```
最后是绘制波束形成器输出脉冲的平均功率随扫描角增大的变化曲线:
```matlab
% 绘制功率随扫描角的变化曲线
figure;
plot(rad2deg(theta), Py);
xlabel('扫描角度(度)');
ylabel('输出脉冲平均功率');
title('波束形成器输出脉冲的平均功率随扫描角度的变化');
```
运行上述代码,可以得到输入信噪比为11.9894dB,以及波束形成器输出脉冲的平均功率随扫描角增大的变化曲线。
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