基于MATLAB凸优化算法的智能天线阵列波束形成设计系统

资 源 简 介

本项目采用MATLAB实现凸优化算法，针对阵列天线的波束形成和方向图进行高效综合设计。系统可优化激励与相位参数，精准控制主瓣指向与旁瓣抑制，满足通信及雷达系统的辐射性能需求，提升天线设计效率与精度。

详 情 说 明

基于凸优化算法的阵列天线波束形成与方向图综合设计系统

项目介绍

本项目是一个利用MATLAB实现的阵列天线波束形成与方向图综合设计系统。系统核心采用凸优化技术，通过对天线阵列的激励系数和相位分布进行优化，实现精确的波束控制与旁瓣抑制。该系统适用于通信系统、雷达信号处理和电子对抗等领域，为阵列天线设计提供高精度、高效率的优化解决方案。

功能特性

• 凸优化建模：采用CVX工具箱建立阵列天线优化模型
• 灵活的参数配置：支持自定义阵列几何结构、波束指向和性能约束
• 多目标优化：可同时控制主瓣方向、旁瓣电平和波束形状
• 可视化分析：提供二维/三维方向图显示和性能指标分析
• 性能验证：生成详细的仿真报告和优化前后对比分析

使用方法

1. 在MATLAB环境中打开项目文件夹
2. 运行主程序文件启动系统
3. 根据提示输入或修改以下参数：

- 天线阵列几何结构（阵元数量、间距、排列方式） - 期望的波束指向角度（方位角、俯仰角） - 旁瓣电平约束条件 - 主瓣宽度或波束形状要求 - 阵元激励幅相约束条件

1. 系统自动执行优化计算并显示结果
2. 查看生成的方向图可视化结果和性能分析报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• CVX优化工具箱（需单独安装）
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（大型阵列建议8GB以上）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括阵列参数的初始化设置、凸优化问题的建模与求解、方向图计算与可视化、性能指标分析以及结果导出。该文件实现了从输入参数处理到最终结果生成的全流程自动化操作，用户可通过修改其中的配置参数来适应不同的阵列设计需求。