MATLAB常规波束成形仿真系统开发

资 源 简 介

基于常规波束成形算法实现多传感器阵列信号处理，支持自定义阵元配置与信号频率，通过相位差计算生成方向性波束权重，在目标方位增强信号并抑制干扰。

详 情 说 明

常规波束成形仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于常规波束成形算法的多传感器阵列信号处理仿真系统。系统通过计算各阵元接收信号的相位差，生成特定方向的波束权重，实现在目标方位的信号定向增强与空间滤波。支持自定义阵元配置、信号参数和波束指向，适用于雷达、声呐及通信系统的波束成形性能分析与算法验证。

功能特性

• 核心算法：采用延迟求和波束成形方法，支持均匀加权与切比雪夫加权
• 参数配置：可自定义阵元数量、间距、信号频率、波束指向角度等关键参数
• 输出分析：生成波束方向图、权重系数、三维波束效果图及主瓣/旁瓣性能报告
• 应用场景：适用于一维线性阵列的波束成形仿真与空间谱估计研究

使用方法

1. 参数设置：在主程序配置区修改以下参数：

- 阵元数量（整数）与阵元间距（以波长为单位的浮点数） - 信号频率（Hz）与采样点数（整数） - 目标方位角（-90°~90°范围内的浮点数） - 加权方式选择（均匀加权或切比雪夫加权及旁瓣抑制电平）

1. 运行仿真：执行主程序启动波束成形计算，系统将自动：

- 计算各阵元波束权重系数 - 生成方位角-增益方向图 - 绘制三维波束空间分布图 - 输出主瓣宽度和旁瓣电平分析结果

1. 结果查看：程序运行后直接显示波束方向图与三维效果图，同时在命令行窗口输出权重系数和性能分析报告。

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必需工具箱：信号处理工具箱、MATLAB基本绘图功能

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括阵元位置计算、波束权重生成、方向图绘制和性能分析四大功能模块。具体完成阵元相位差计算、加权向量合成、空间谱估计以及图形化结果展示等关键操作，同时提供切比雪夫加权条件下的旁瓣抑制处理能力。