南航张小飞教授LMS自适应波束形成MATLAB程序

资 源 简 介

南航张小飞教授LMS自适应波束形成MATLAB程序

详 情 说 明

自适应波束形成是阵列信号处理中的关键技术，它通过调整阵列天线中各阵元的加权系数，使天线方向图的主瓣对准期望信号方向，同时抑制干扰和噪声。LMS（最小均方）算法是最经典的自适应算法之一，因其实现简单、计算量小而被广泛应用。

南航张小飞教授在信号处理领域有着深厚的研究积累，其著作中提供的MATLAB程序具有权威性和实用性。该程序通常包含以下几个核心模块：信号模型构建、阵列流型矩阵生成、LMS算法迭代实现以及性能分析。

在实现思路上，程序首先会模拟远场窄带信号入射到均匀线阵的场景。通过构造包含期望信号和干扰的接收数据矩阵，初始化自适应权重向量。随后进入LMS算法循环：计算阵列输出误差，根据步长因子和输入信号向量实时更新权重，最终使输出信号的均方误差最小化。

该MATLAB程序的独特价值在于其严格遵循理论推导，同时考虑了工程实践中的量化误差和收敛稳定性问题。通过调整步长参数、阵元间距等变量，可以直观观察到波束方向图的动态形成过程，这对理解自适应滤波的收敛特性和干扰零陷的形成机制具有重要教学意义。

对于想深入研究的读者，可考虑从以下方向扩展：将LMS改为RLS算法对比收敛速度，添加多径效应验证鲁棒性，或结合DOA估计实现全自适应系统。这些改进都能在该程序框架上快速验证。