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圆阵波束形成(Uniform Circular Array, UCA)是一种经典的阵列信号处理方法,适用于雷达、声呐、无线通信等多个领域。圆阵波束形成的核心思想是利用多个均匀分布的阵元对信号进行加权求和,从而形成指向特定方向的波束。相比于线性阵列,圆阵具有360度全向覆盖的优势,适用于需要全方位监测的应用场景。
在本实验中,仿真的圆阵波束形成主要涵盖以下几个关键步骤:首先是阵元位置的确定,圆阵的阵元均匀分布在圆周上,每个阵元的位置可以通过极坐标计算得出;其次是波束形成的权重计算,通常采用相位补偿的方式,使各阵元的信号在目标方向相干叠加,而在其他方向相互抵消;最后是波束方向图的绘制,用于直观展示波束的主瓣和旁瓣特性。
通过仿真实验,可以调节圆阵的半径、阵元数量、工作频率等参数,观察波束宽度、旁瓣电平以及波束指向的变化。实验代码经过实际运行验证,确保逻辑正确,并配有详细注释,便于读者理解并自行调整参数进行更深入的研究。
如果对常规波束形成或其他阵列信号处理技术感兴趣,欢迎进一步交流探讨。