MATLAB实现的自适应天线阵列主波束赋形优化算法

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发了一套自适应线阵天线主波束赋形算法。通过迭代优化计算最优权值系数，显著降低了实际方向图与期望方向图在主波束区域的差异。系统支持自定义天线阵列配置与目标方向图，提升波束控制精度与适应性。

详 情 说 明

基于自适应天线阵的主波束赋形算法设计与实现

项目介绍

本项目实现了一种针对任意线阵天线的主波束自适应赋形算法。通过采用迭代优化方法，系统能够计算一组最优加权系数，使得天线阵列的加权赋形方向图在主要波束区域与预设的期望方向图之间的差异达到最小。该技术方案可广泛应用于雷达、无线通信等需要对天线波束进行精确控制的场景。

功能特性

• 自适应波束赋形：根据给定的阵列配置和方向图要求，自动优化权值向量
• 灵活的阵列支持：支持任意线阵几何结构、元素间距和元素数量的配置
• 多约束条件处理：可满足主波束指向、波束宽度、旁瓣电平等多种性能指标要求
• 算法可配置：提供LMS、RLS等优化算法选择，支持迭代参数自定义调整
• 全面结果输出：输出最优权值向量、赋形方向图及多项性能评估指标
• 可视化对比：生成期望方向图与实际赋形方向图的直观对比分析

使用方法

1. 配置输入参数：设置天线阵列参数（元素间距、数量、几何结构）、期望方向图要求（主波束角度、波束宽度、旁瓣约束）以及算法参数（步长、收敛阈值等）

1. 运行优化算法：执行主程序启动迭代优化过程，系统将自动计算最优加权系数

1. 查看输出结果：获取包含复数加权系数的最优权值向量，分析赋形方向图性能

1. 结果可视化：查看生成的方向图对比和收敛曲线，评估波束赋形效果

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 用于可视化显示的图形显示功能

文件说明

主程序文件整合了算法的完整工作流程，实现了从参数输入到结果输出的全链路功能。具体包含天线阵列模型建立、期望方向图定义、自适应优化算法执行、性能指标计算以及结果可视化等核心模块。该文件通过协调各功能模块，完成了最优权值向量的迭代求解与验证分析。