基于MATLAB的线性阵列方向图交互式分析与可视化系统

资 源 简 介

本项目提供MATLAB图形界面，支持动态调整阵列参数（阵元数、间距、波长）与窗函数类型（矩形、汉明、汉宁等），实时生成并对比方向图，助力天线设计与波束优化研究。

详 情 说 明

线性阵列方向图分析可视化系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的交互式线性阵列方向图分析与可视化工具。系统结合阵列信号处理理论和GUI编程技术，为用户提供直观的方向图生成与对比分析平台。用户可通过图形界面灵活调整天线阵列参数和窗函数类型，实时观察不同配置对方向图特性的影响，支持极坐标与直角坐标两种可视化方式，适用于天线设计、波束形成算法教学与研究等场景。

功能特性

• 参数化阵列配置：支持阵元数量（≥2）、阵元间距（波长倍数）、工作波长等核心参数调节
• 多窗函数支持：提供矩形窗、汉明窗、汉宁窗、凯泽窗等多种窗函数选择，用于波束控制
• 实时方向图生成：参数修改后立即更新方向图显示，实现交互式分析体验
• 双坐标系可视化：同步显示极坐标方向图（直观展示波束形状）和直角坐标方向图（精确读取增益值）
• 多曲线对比分析：支持叠加显示不同窗函数或阵列配置的方向图，便于性能比较
• 性能参数显示：实时计算并显示当前配置的波束宽度和最大增益等关键指标

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件启动图形用户界面
2. 参数设置：

- 在"阵列参数"区域设置阵元数量、阵元间距与波长比值 - 在"窗函数"下拉菜单中选择所需的加权函数 - 调整角度扫描范围（起始角-终止角，单位度）

1. 方向图查看：

- 极坐标图显示波束主瓣宽度和副瓣电平分布 - 直角坐标图提供角度-增益的精确数值关系

1. 对比分析：通过"添加对比"功能叠加多个方向图，观察不同参数配置的性能差异
2. 结果导出：支持将生成的方向图保存为图像文件用于报告或演示

系统要求

• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）
• 硬件配置：至少4GB内存，支持OpenGL的显卡
• 操作系统：Windows 7/10/11，Linux或macOS

文件说明

主程序文件构建了完整的图形用户界面框架，整合了阵列方向图计算、窗函数应用、坐标变换与图形渲染等核心模块。该文件实现了参数输入响应、实时数据处理、多视图同步更新以及对比分析功能，通过回调函数机制确保用户交互与可视化显示的即时联动。