水听器阵波束形成matlab代码

水听器阵波束形成是一种通过调整听器阵列中每个听器的权重和相位来形成波束，从而实现对特定方向声源的增强接收的技术。以下是利用Matlab实现水听器阵波束形成的代码示例。

假设水听器阵列的主孔径为d，水听器数量为N，目标声源所在方向的入射角为theta，并假设目标声源为单频声源。

% 参数设置
N = 10; % 水听器数量
d = 0.5; % 主孔径
c = 343; % 声速
f = 1000; % 声源频率
theta = 30; % 目标声源入射角

% 生成听器间距
lambda = c / f; % 波长
delta = lambda / 2; % 空间采样间隔
k = 2 * pi * f / c; % 波数
L = (N - 1) * d; % 听器间距

% 计算波束权重
w = zeros(N, 1); % 初始化波束权重
for m = 1:N
r_m = (m - 1) * d; % 听器距离
w(m) = exp(-1i * k * r_m * sin(theta)); % 波束权重
end

% 生成目标声源信号
T = 1; % 信号时长
t = 0:1/(100 * f):T; % 时间采样点
s = sin(2 * pi * f * t); % 目标声源信号

% 生成水听器接收信号
r = zeros(N, length(t)); % 初始化接收信号
for m = 1:N
r_m = (m - 1) * d; % 听器距离
tau_m = r_m * sin(theta) / c; % 目标声源相对于第m个听器的传播延迟
r(m, :) = s .* exp(-1i * 2 * pi * f * tau_m); % 通过延迟和相位补偿得到接收信号
end

% 波束形成
y = sum(w' .* r); % 对接收信号加权求和得到波束形成输出

% 绘制结果
figure;
subplot(3,1,1);
plot(t, s);
title('目标声源信号');
subplot(3,1,2);
plot(t, real(y));
title('波束形成输出信号的实部');
subplot(3,1,3);
plot(t, abs(y));
title('波束形成输出信号的幅度');

通过上述代码，我们可以实现对水听器阵列中特定方向的声源进行增强接收，通过绘图可以观察到目标声源信号在波束形成输出中被明显增强。