MATLAB水声相移波束形成多波束仿真系统（24阵元181波束）

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现相移法数字波束形成仿真系统，通过24阵元均匀线性阵列接收水声信号，在-90°至+90°范围内生成181个波束，涵盖阵列信号建模、波束方向图计算与分析功能。

详 情 说 明

水声相移波束形成多波束仿真系统（24阵元181波束）

项目介绍

本项目实现了一套基于相移法的数字波束形成仿真系统，专为水声信号处理性能分析而设计。系统通过模拟24个阵元组成的均匀线性阵列（ULA），在-90°至+90°方位范围内以1°步进形成181个独立波束。该系统适用于水声通信、目标探测与定位等应用场景的波束形成算法验证与性能评估。

功能特性

• 阵列信号建模：支持均匀线性阵列几何配置，阵元间距可灵活设置（默认半波长）
• 多波束并行形成：采用相移加权算法同时产生181个指向性波束
• 参数化输入：支持水声频段信号频率（10kHz-50kHz）及单/多目标入射信号配置
• 全方位性能分析：输出波束方向图、主瓣宽度、旁瓣电平等关键指标
• 多维可视化：提供极坐标/直角坐标波束图、3D波束响应曲面等图形化展示
• 精度评估：自动生成波束指向精度分析报告

使用方法

1. 配置阵元参数（阵元间距、信号频率等）
2. 设置入射信号参数（入射角度、幅度、相位）
3. 运行主程序启动波束形成仿真
4. 查看生成的波束方向图与性能指标
5. 通过可视化结果分析波束形成性能

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 至少4GB内存（推荐8GB）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括阵列信号模型构建、相移波束形成算法执行、多波束方向图计算与性能分析。该文件整合了参数配置、算法运算和结果可视化模块，完成从信号输入到波束响应输出的完整处理链，并生成关键性能指标与图形化分析报告。