(完整word版)自适应波束形成与Matlab程序代码注解

1、(完整word版)自适应波束形成与Matlab程序代码注解 1.均匀线阵方向图(1)matlab程序clc；clearall;closeall;imag=sqrt(-1);element_num=32;%阵元数为8d_lamda=1/2;%阵元间距d与波长lamda的关系theta=linspace(-pi/2，pi/2，200);thetaO=O;%来波方向w=exp(imag2pi*d_lamda*sin(theta0)0:element_num1);forj=1：length(theta)a=exp(imag*2*pi*d_lamdasin(theta(j)O：element_num-1

2、);p(j)=w*a;endpatternmag=abs(p);patternmagnorm=patternmag/max(max(patternmag);patterndB=2O*log1O(patternmag);patterndBnorm=2Olog1O(patternmagnorm);figure(1)plot(theta18O/pi,patternmag);gridon;xlabel(theta/radian)ylabel(amplitude/dB)title(num2str(element_num)阵元均匀线阵方向图,来波方向为num2str(theta0*180/pi)度);ho

3、ldon；figure(2)plot(theta，patterndBnorm,r);gridon;xlabel(theta/radian)ylabel(amplitude/dB)title(num2str(element_num)阵元均匀线阵方向图,来波方向为num2str(theta0*180/pi)度)；axis(-1.51.5500);(2)仿真结果A来波方向为0（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解归一化 归一化 8阵元均匀线阵方向图，来波方向为0度不归一化8阵元均匀线阵方向图，来波方向为0度B。来波方向为4

4、5。（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解归一化 归一化 11111AAiAV8阵元均匀线阵方向图，来波方向为0度876542rnTepa-1.5-1-0.500.511.52theta/radian不归一化8阵元均匀线阵方向图，来波方向为0度-1-0.500.51theta/radian1.5(完整word版)自适应波束形成与Matlab程序代码注解(完整word版)自适应波束形成与Matlab程序代码注解 C随着阵元数的増加，波束宽度变窄，分辨力提高，仿真图如下:32阵元均匀线阵方向图来波方向为0度非归一化32阵

5、元均匀线阵方向图来波方向为0度归一化rnTepa-10-15-20-25-30-35-40-45-50theta/radianDook/auIKlma不归一化1111oIl,1111CA琳i!1I11I11i!,|Saih卢-il|i|iii；)1,111111|!iil.ll1(!)lli11III|1Si11132阵元均匀线阵方向图来波方向为45度归一化-8CNIHCNEnul4uiu-&tHtlunul4uiu-(叩)七bsH6elu-esop=eep蛊qepeui(I-l)最s常世豊zqe_lelAIPOMaIR)-uop_6F6e刼q、esqrq二sd、$二刼)40_dn6匸pu【(

6、p*mujnuluEO5)、pquj_(0817_d*()ws)ws平08pqlu_(08刼*二qe_xcop_6_Eouapd、(90sd-sd)总dsu=)40_d【Eou6elud)01:6o_*0CNHluou8pd【Eou6elud)0I6o_*0CNH8pdx(6elud)xelu)xelu、6eludHluou6elud-(d)sqeH6elud二(9SGM)主qsfHfd二CN7d40_dqns二oos0&0&丄)s_xeFap、pn七_duJe)oqe_AFue一pe刼、)oqe_x（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解（完整word版）自适应波束形成与M

7、atlab程序代码注解 5.最大信噪比准则方向图和功率谱（1）matlab程序clc;clearall；closeall；imag=sqrt（-1）；element_num=8；%阵元数为8d_lambda=0。5；%间距为半波长theta二90:0。5:90;%扫描范围theta0=0;%来波方位世ffiBgfe+H-%(u*u+、*二丄uh世舉択舉皿即型茁*5*二芒pu二(1LUFIUI4Uiu-)upue*6elu-+(f、一UFIUI4Uiu-)upue)dxQ*udlueH(一.)U-(、HUJnulluE一-0*(08sd*1环)u_s*s.o*d*Q*6工)dxe*cdujpm二

8、=uUJnulu岳0r(o8sd*opl)u0so*d&*6E_)dx*oduJPA=)sHudlue二-c)upue*oodlue=-c)upue*olodlueTT丄04戴壮、%&叵归窣H-%OCN丄目3POMaIR)芒)40_d(17匚二odqns=(d)sqexelu)xeuv(d)sqe)0I6o-*oCNudx(4)sqe)xeE)XI-4)sqe)OT60-*0卡亠pu05*UH*E+e*SH*H5da5*AdoMHG4-(-Hlunulluiu一-o*(0817_d*()一一|一)u_s*pqlu_p*d*Q*6lu一)dxeH(e刼)6UQ一二丄O4呱蚩迟*%二(8)1、=3

9、doM性蛍呱叵岂期X(q)6uposhct2(菖、SM)三u、sh)6ohq二o080606丄)s_xe二H叵代HNSxeEJ2-二Enpu一zljoqew-(o、e刼*)oqe_x二、o081E)40_dy.、o-08oE)40_d-uopoll-uop-6qe_lelAIPOMaIR)二o0?0606丄)s_xecop_6二sHNSxeuJJ2-S二空Pu一ws、)oqewxbe刼*)oqe_x-cop-6X、d、3)40_d=07、吕odqnscopoll（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解16166.ASC

10、旁瓣相消MSE准则(1)matlab程序clc；closeall；clearall；imag=sqrt(1);ZI【(乙VT(ei|ep)ueeiu)()ueeiu)sqe=-ei|ep【(lueC,jdo/v-s)一os二叩p【px_j(xy)Auid=ido/-.sujef-|/l=px_J【，iueLiu叮1/1二pue【(081/!0eqi)uisepqiue|_pid36eiui)dxeodiue二(！!)os(車赣+酬士+台号)台旱必I*%-(ll)upuej*6euj!+(Ti)upue)udme+(081/jd*we屮)iqs*epqiue|_pid*36eiui)dxe*xd

11、iue+(O8l/!dO9qi)uis*epqiue|_pid3*6eiui)dxe*odtueQi)s車赣+酬士-(l/n)upuej6euj!+(Tupuej)udiue+(Jt-iai：0(081/!*leiaqi)uisepqiue|_pid36eiui)dxediue(y：)inef红二udiue【(T)upue00乙二tdiue胡关目*业者回N台号王诸厂手幺出翦翌劃1胡台号-(I)upuejT=Odine1：1二!6愆Xld(31S7I)soez二s缺由般2冷1回皇仕/09二屮-0-二0。2屮目眶、徑捌吿0二叩qweP目籍mfm%2=IAI搦丑竝聊生（虱qeiieiAl写矽纽半换时

12、團号（邳（pJOM轟兰）(ylword夺)皿确目蒲冊氓BdrrMat-abffi5ilR+K于“亍”.、pi、2、200二forjn-L-engfhahxa)aHexp(imag*2*pi*dalnbda*sin(r+hxa(jj)二PM1二f(jj)Hwopf*3endFU20*-oglo(abs3、max(lnax(abs(f)jfigure(1)por+(r+hxa*180、pi、F)jgridopho-don-por+(r+hxao、50-o-rposhsal、500.。、)jx-abe-(-thefa、。)y-abe-(、F、dB、)js-_e(、MSE侖程Tsb回H)axis(T9

13、090500二j(2)a#M（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解 # 7)scl)matfirbc-cjdeara-;dosea=-imagHsqrt(l)-e-emenQnumH8;%屏耳塔cuambdaHO.y1%屏耳画品游末3來洲r+hxau90-0.5-90%MetHfhxaoHp%川-就迦前3*游谢回r+hxalH30-r+hxa2H6pLH512迦卅番塔foriulFamp0H10*randn(l)-amplHloo*randn(l)；amp2H10*randn(1)jampnHlo;(ylword夺)

14、皿确目蒲冊氓BdrrMat_abffi5ilR+K（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解 x（：，i）=amp0exp（imag*2pid_lambdasin（theta0*pi/180）0:element_num1）+amp1*exp（imag*2pid_lambda*sin（theta1pi/180）0:element_num1）+amp2exp（imag*2pi*d_lambdasin（theta2*pi/180）*0:element_num-1）+ampn（randn（element_num，1）+imagr

15、andn（element_num，1）；endRx=1/L*xx；steer1=exp（imag2*pid_lambdasin（theta0pi/180）0：element_num-1）；steer2=exp（imag*2pid_lambdasin（theta1*pi/180）0:element_num-1）；steer3=exp（imag2*pi*d_lambdasin（theta2pi/180）*0：element_num1）;C=steer1steer2steer3；F=101;把三个方向都作为来波方向w=inv（Rx）*C*（inv（Cinv（Rx）C）F;forj=1：length（

16、theta）a=exp（imag*2*pi*d_lambda*sin（theta（j）pi/180）0:element_num1）；f（j）=w*a;p（j）=1/（ainv（Rx）a）;endF=20log10（abs（f）/（max（max（abs（f）；subplot（1,2，1）plot（theta，F）;gridon；holdon;plot（theta0，20:0,.）;plot（theta1,-20:0,。）;plot（theta2，-20:0,.）；xlabel（theta/）；ylabel（F/dB）；title（Caponbeamforming方向图）；axis（-90902

17、00）;P=20log10（abs（p）/（max（max（abs（p）；subplot（1,2,2）plot（theta,P）;gridon；holdon；plot（theta0，-20：0,。）;plot（theta1，20:0，.）;plot（theta2,-20:0,。）；xlabel（theta/）;ylabel（P/dB）;title（Caponbeamforming功率谱）；axis（9090200）；（2）仿真结果prminiumkuEeailoroj。和苍ora09o寸ozo000oraPOMaIR)faJ-ri-*(1-.71-U-J-i_1roCOoU-叵归塊俅黑即川-O

18、HOe刼士Htg%06二。0-06UP刼士矗択g申坦ms回頂世LX.OHepqEe_p戴庶世資8HEnu4uLU2二叩)七bsH6elu-=esop二-eep-opqeReE(L)6.EUUOJUlealquodeuoo(完整word版)自适应波束形成与Matlab程序代码注解theta1=20；theta2=60；L=1000;%采样单元数fori=1:Lamp0=10randn(1);amp1=200*randn(1);amp2=200*randn(1);ampn=3;x(：,i)=amp0exp(imag2*pid_lambdasin(theta0*pi/180)*0：element_n

19、um-1)+amp1*exp(imag*2pi*d_lambda*sin(theta1pi/180)0:element_num-1)+amp2exp(imag*2pi*d_lambda*sin(theta2*pi/180)*0：element_num-1)+ampn(randn(element_num，1)+imagrandn(element_num，1);endRx=1/Lx*x;R=inv(Rx);steer=exp(imag*2*pid_lambda*sin(theta0pi/180)0:element_num-1);w二R*steer/(steer*R*steer);%最优权矢量for

20、j=1:length(theta)a=exp(imag2*pid_lambda*sin(theta(j)*pi/180)*0:element_num1);f(j)=w*a;p(j)=1/(aRa);endF=20*log10(abs(f)/(max(max(abs(f);subplot(1，2,1)24(-画叵归6wlu04luequodeuJ-二EnPAI、)oqew二一。刼、)oqex二、oOS)40_d二2-o-osxe刼)40_dXLOOSOE)40_dcopoll-uop-6二亠)40_dsailqe_lelAIPOMMIR)Qtou.刼、)oqexcopollcop_6二d、3)4

21、0_dCN、CNX)40_dqns=(d)sqexelu)xeiu)、(d)sqe)0I6o一*oCNud二oos0606)s_xe。/Bs-08090寸0200000。、sa,-1J-_裡浒.nPOMaIR)_i-回I1hbeamfdLd1irrKuod-(ttbsH6elu-esop=eep蛊qeeeul(T)（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解 d_lambda=O。5;%间距为半波长theta二90:0.5:90;%扫描范围theta0=0;%来波方向theta1=50;%干扰方向L=1024;%采样单元数

22、fori=1:Lamp0=10randn(1);amp1=50*randn(1);ampn=0。5;s(:，i)=amp0*exp(imag*2pid_lambda*sin(theta0pi/180)0:element_num-1);j(:,i)=amp1*exp(imag*2*pi*d_lambda*sin(theta1*pi/180)*0:element_num1);n(:,i)=ampn*exp(imag*2pirandn(1)0:element_num-1);endRx=1/L*(s+j+n)*(s+j+n);%接收信号自相关矩阵Rnj=1/L*(j+n)*(j+n);%干拢+噪声的自

23、相关矩阵e=exp(imag*2*pi*d_lambda*sin(theta0*pi/180)*0:element_num1);Wopt_Rx=inv(Rx)*e/(e*inv(Rx)*e);%采用接收信号的权矢量Wopt_Rnj=inv(Rnj)*e/(e*inv(Rnj)*e);%采用干拢+噪声信号的权矢量forj=1:length(theta)a=exp(imag*2*pi*d_lambda*sin(theta(j)*pi/180)*0:element_num-1);f1(j)=Wopt_Rx*a;f2(j)=Wopt_Rnj*a;endF1=20*log10（abs（f1）/max（m

24、ax（abs（f1）；F2=20*log10（abs（f2/max（max（abs（f2）；figure；plot（theta，F1，theta,F2，r）；gridon；holdon;plot（theta0,50：0,。）；plot（theta1,50：0,.）;xlabel（theta/）;ylabel（F（1,2）/dB）；title（不同方法估计协方差矩阵的Capon波束形成）；axis（-9090600）；（2）仿真结果(ylword夺)皿确目蒲冊氓BdrrMat_abffi5ilR+K亠0第BhscaponiJ舅MSF(l)matfirbcpdeara-;dosea=-imagus

25、qrt(1)-e-eme2.lnulnH8-dl-ambdauo.y1r+hxaH90-0。390-r+hxaoHpfhxalH20jr+hxa2H50j（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解（完整word版）自适应波束形成与Matlab程序代码注解3030L=512；Rx=zeros(element_num，element_num);%产生协方差矩阵fori=1:Lamp0=10randn(1);amp1=10*randn(1);amp2=50*randn(1);ampn=0.5*randn(1);%噪声的幅度随机产生，保证噪声与信号之间是不相关的j(:，i)=amp1e

26、xp(imag2*pid_lambdasin(theta1*pi/180)*0:element_num-1)+amp2*exp(imag*2*pi*d_lambda*sin(theta2*pi/180)*0:element_num1)+ampn*exp(imag*2*pi*randn(1)*0:element_num-1);x(:,i)=amp0*exp(imag*2*pi*d_lambda*sin(thetaO*pi/180)*0:element_num-1)+j(:,i);%表示接收信号endRx=1/L*x*x;R=inv(Rx);w=amp0*exp(imag*2*pi*d_lambd

27、a*sin(theta0*pi/180)*0:element_num1)+amp1*exp(imag*2*pi*d_lambda*sin(theta1*pi/180)*0:element_num1)+amp2*exp(imag*2*pi*d_lambda*sin(theta2*pi/180)*0:element_num1);forj=1:length(theta)a=exp(imag*2*pi*d_lambda*sin(theta(j)*pi/180)*0:element_num1);f(j)=w*a;p(j)=1/(a*R*a);endF=20*log10(abs(f)/max(max(ab

28、s(f);二ape)oqew二一。刼、)oqe_x二o-oslCNe刼)40_d二、oOTE)40_d二-、oosoe)40_d-uopollcop_6二亠3)40_d57匚)40_dqns-n6匸二(d)sqe)xelu)xelu、(d)sqe)0160一*oCNudPOMaIR)二ws6wlu04luequodeuJ-二apdJoqewr刼*二qe_xX、二00673)40_d二-、o【06xe)4o_dFo-006103)40_dcop_6-uopoll=dfu刼)40_d二CN7d40_dqns=oOS0606丄)s_xe_(H叵gwuuojluequodeu、)2-5。/Bs-,-_

29、31POMaIR)。、sa,-0V.-L-rmin防L_JJ8_，_i二二-_=Jg0g0g0G-,0一6dSI-8mH。-8HEnul4uiu-(ttbsH6elu-=esop=eep蛊qeReE(v-l)LL-ambdaucf-dl-ambdauo.5-r+hxau90-P5-90r+hxaoHpr+hxalH45jr+hxa2H60jLH2048;foriul二amp0H10*randn(1)jamplHloo*randn(l)；amp2H100*randn(l)j(ylword夺)皿确目蒲冊JfzBdrrMat-abffi5ilR+Kampnulojx(-、iTampo*exp(imag*2*pi*dalnbd%sin(fheor0*pi、180)*0-e-emenrnuln1二)+alnpl*exp(ilnag*2*pi*dalnbd%sin(1:hearl*pi、180)*pe-elnenrnulnl)+alnp2*exp(imag*2*pi*