MATLAB相移波束形成仿真系统 - 24阵元多维水声信号处理

资 源 简 介

本MATLAB项目实现24阵元均匀线性阵列的水声信号波束形成仿真，通过相移算法生成181个不同角度的接收波束，模拟水下声源传播与相位补偿，适用于声学信号处理和阵列优化研究。

详 情 说 明

水声信号相移波束形成仿真系统（24阵元多维波束扫描）

项目介绍

本项目实现了一个基于24阵元均匀线性阵列的水声信号波束形成仿真系统。系统采用相移波束形成算法，能够在-90°至+90°范围内生成181个不同角度的接收波束，模拟水下声源信号传播过程，通过相位补偿实现特定方向的波束增强。本系统适用于水声探测系统的算法验证和性能评估，可为声纳系统设计和优化提供重要的仿真支持。

功能特性

• 多维波束扫描：在181个角度点上进行波束形成，实现全空间覆盖扫描
• 灵活的参数配置：支持阵元间距、声源频率、声速、信噪比等多种参数调整
• 高性能算法：采用优化的相移波束形成算法，计算效率高
• 丰富的可视化输出：提供波束方向图、三维空间响应立体图等多种可视化结果
• 全面的性能分析：自动计算波束宽度、旁瓣电平、指向性指数等关键性能指标

使用方法

1. 参数设置：在配置文件中设置阵元参数、信号参数和环境参数
2. 运行仿真：执行主程序启动波束形成仿真计算
3. 结果分析：查看生成的波束方向图和性能指标报告
4. 数据导出：可导出波束响应矩阵和性能参数用于进一步分析

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（推荐8GB以上）
• 支持三维图形显示

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括阵列几何配置与初始化、水声信号模型生成与模拟、相移波束形成算法的执行与计算、多维波束扫描过程的控制与管理、波束方向图及三维响应结果的可视化生成，以及性能指标的计算与输出报告生成。该文件作为系统的主要入口，整合了所有关键模块并协调各功能组件的运行。