MATLAB实现的线性调频信号声纳波束形成仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB构建声纳波束形成仿真平台，支持线性调频信号的生成、空间传播模拟及阵列信号处理。可完整复现声纳系统的发射、接收与波束定向过程，适用于算法验证与教学演示。

详 情 说 明

基于线性调频信号的声纳波束形成仿真系统

项目介绍

本项目设计并实现了一个声纳系统中波束形成的仿真平台。系统能够生成线性调频(LFM)信号作为发射信号源，通过波束形成算法模拟声纳阵列的定向发射和接收能力。仿真平台完整涵盖了信号发射、空间传播、阵列接收处理等关键环节，并提供波束方向图、信号频谱特征以及目标探测效果的可视化分析。

功能特性

• LFM信号生成: 支持自定义起始频率、带宽、脉冲宽度等参数，生成线性调频信号
• 阵列配置灵活: 支持自定义阵元数量、间距和排列方式（如均匀线阵）
• 多算法波束形成: 集成延迟求和、Capon等多种波束形成算法
• 完整链路仿真: 模拟信号发射、空间传播、目标反射及阵列接收全过程
• 多维可视化: 提供时频分析图、波束方向图、信号处理结果等可视化输出
• 性能定量分析: 自动计算波束宽度、旁瓣电平等关键性能指标

使用方法

1. 参数设置: 在配置模块中设置阵列参数、信号参数、环境参数和算法参数
2. 运行仿真: 执行主仿真程序启动仿真过程
3. 结果分析: 查看生成的各类图表和性能指标分析结果
4. 参数调整: 根据需要调整参数重新运行，观察性能变化

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）
• 支持图形显示界面

文件说明

主程序文件承担了系统的核心调度与仿真功能，实现了从参数初始化、信号生成、波束形成算法执行到结果可视化输出的完整流程。具体包括系统各个模块的集成调用，线性调频信号的产生与调制处理，多种波束形成算法的选择与实现，阵列接收信号的模拟与分析，以及最终生成包括波束方向图、信号频谱和性能指标在内的各类输出结果。