【通信】Matlab实现LFMBF、LCMV、LFMCW等多种波束形成算法

简介: 【通信】Matlab实现LFMBF、LCMV、LFMCW等多种波束形成算法

 ✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法神经网络预测雷达通信 无线传感器

信号处理图像处理路径规划元胞自动机无人机

1 内容介绍

随着高速、超高速信号采集、传输及处理技术的发展,数字阵列雷达已成为当代雷达技术发展的一个重要趋势。数字波束形成(DBF)技术采用先进的数字信号处理技术对阵列天线接收到的信号进行处理,能够极大地提高雷达系统的抗干扰能力,是新一代军用雷达提高目标检测性能的关键技术之一本文针对相干干扰环境下数字阵列雷达的自适应干扰抑制问题,重点研究了窄带信号和宽带信号的自适应波束形成算法。

2 部分代码

close all

clear all

%TA:总仿真时间

%Ts:仿真采样间隔

%f0:信号频率或调制信号中心频率

%kind: 信号类型,0是单频信号,1是LFM信号

%B,T:在LFM信号时才用到,B是调制带宽,T是脉宽

%ArrayDistance:阵元间距

%ArrayNum:阵元个数

%Wopt:阵元加权系数向量

TA=1e-7; %时间长度

Fs=1e9; % 仿真采样率

Ts=1/Fs;

f0=100e6;% 载波频率

ArrayNum=16; %阵元个数

Wopt=ones(1,ArrayNum);

for i=1:ArrayNum

   Wopt(i)=0.54-0.46*cos(2*pi*(i-1)/ArrayNum);

end

% Wopt=ones(1,ArrayNum);

% for i=1:ArrayNum

%     Wopt(i)=1;

% end

%C:光速,在本程序中为常数

C=3E8;

Lambda=C/f0;

ArrayDistance=Lambda/2;

%生成入射角向量

Theta=linspace(-pi/4,pi/4,200);

LenTheta=length(Theta);

%生成等间距阵列的相位差

DeltaPhi=2*pi*ArrayDistance*Theta/Lambda;

t=0:Ts:TA;

LenTime=length(t);

q=12.5*1e12;

input=zeros(LenTime,ArrayNum);

inputA=zeros(LenTime,ArrayNum);

output=zeros(LenTheta,LenTime);

outputA=zeros(LenTheta,LenTime);

for i=1:LenTheta

   for k=1:ArrayNum

       for t=0:Ts:TA

       %input(:,k)=exp(j*2*pi*f0*t+j*k*DeltaPhi(i))*Wopt(k);

       input(:,k)=exp(0.5*q*t^2+j*2*pi*f0*t+j*k*DeltaPhi(i))*Wopt(k);

       inputA(:,k)=exp(j*2*pi*f0*t+j*k*2*pi*ArrayDistance/Lambda*sin(Theta(i)))*Wopt(k);

          % *exp(j*k*DeltaPhi(i));

       end

   %inputLineVector=input(l,1:ArrayNum);

   output(i,:)=sum(input,2);%求和  

   outputA(i,:)=sum(inputA,2);

   end

end

figure(1)

subplot(2,1,1);

A=output(1:LenTheta,1);

% G=abs(A/max(A));

plot(Theta*180/pi,20*log10(abs(A')/max(abs(A'))));

title('天线波束方向图');

axis([-45,45,-70,5]);

subplot(2,1,2);

A=output(1:LenTheta,(LenTime-1)/2);

plot(Theta*180/pi,20*log10((abs(A')/max(abs(A')))),'r-.');

title('天线波束方向图');

xlabel('入射角');

%ylabel('T0时刻和信号幅度');

%axis([-90,90,min(abs(A))*0.9,max(abs(A))*1.1]);

axis([-45,45,-70,5]);    

%BeamFormingSingleFreRF(1e-6,1/10e9,2e9,8)

         

figure(2);

subplot(2,1,1);

B=outputA(1:LenTheta,1);

% G=abs(A/max(A));

plot(Theta*180/pi,20*log10(abs(B')/max(abs(B'))));

title('天线波束方向图');

axis([-45,45,-70,5]);

subplot(2,1,2);

B=outputA(1:LenTheta,(LenTime-1)/2);

plot(Theta*180/pi,20*log10((abs(B')/max(abs(B')))),'r-.');

title('天线波束方向图');

xlabel('入射角');

%ylabel('T0时刻和信号幅度');

%axis([-90,90,min(abs(A))*0.9,max(abs(A))*1.1]);

axis([-45,45,-70,5]);    

3 运行结果

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

4 参考文献

[1]杨洁. 阵列数字波束形成算法及实现研究[D]. 南京理工大学, 2013.

博主简介:擅长智能优化算法神经网络预测信号处理元胞自动机图像处理路径规划无人机雷达通信无线传感器等多种领域的Matlab仿真,相关matlab代码问题可私信交流。

部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除。

相关文章
|
25天前
|
传感器 机器学习/深度学习 编解码
MATLAB|主动噪声和振动控制算法——对较大的次级路径变化具有鲁棒性
MATLAB|主动噪声和振动控制算法——对较大的次级路径变化具有鲁棒性
143 3
|
20天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
基于MVO多元宇宙优化的DBSCAN聚类算法matlab仿真
本程序基于MATLAB实现MVO优化的DBSCAN聚类算法,通过多元宇宙优化自动搜索最优参数Eps与MinPts,提升聚类精度。对比传统DBSCAN,MVO-DBSCAN有效克服参数依赖问题,适应复杂数据分布,增强鲁棒性,适用于非均匀密度数据集的高效聚类分析。
|
20天前
|
开发框架 算法 .NET
基于ADMM无穷范数检测算法的MIMO通信系统信号检测MATLAB仿真,对比ML,MMSE,ZF以及LAMA
简介:本文介绍基于ADMM的MIMO信号检测算法,结合无穷范数优化与交替方向乘子法,降低计算复杂度并提升检测性能。涵盖MATLAB 2024b实现效果图、核心代码及详细注释,并对比ML、MMSE、ZF、OCD_MMSE与LAMA等算法。重点分析LAMA基于消息传递的低复杂度优势,适用于大规模MIMO系统,为通信系统检测提供理论支持与实践方案。(238字)
|
25天前
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
【无人车路径跟踪】基于神经网络的数据驱动迭代学习控制(ILC)算法,用于具有未知模型和重复任务的非线性单输入单输出(SISO)离散时间系统的无人车的路径跟踪(Matlab代码实现)
【无人车路径跟踪】基于神经网络的数据驱动迭代学习控制(ILC)算法,用于具有未知模型和重复任务的非线性单输入单输出(SISO)离散时间系统的无人车的路径跟踪(Matlab代码实现)
|
25天前
|
canal 算法 vr&ar
【图像处理】基于电磁学优化算法的多阈值分割算法研究(Matlab代码实现)
【图像处理】基于电磁学优化算法的多阈值分割算法研究(Matlab代码实现)
|
25天前
|
机器学习/深度学习 存储 算法
【微电网调度】考虑需求响应的基于改进多目标灰狼算法的微电网优化调度研究(Matlab代码实现)
【微电网调度】考虑需求响应的基于改进多目标灰狼算法的微电网优化调度研究(Matlab代码实现)
|
26天前
|
机器学习/深度学习 分布式计算 算法
【风场景生成与削减】【m-ISODATA、kmean、HAC】无监督聚类算法,用于捕获电力系统中风场景生成与削减研究(Matlab代码实现)
【风场景生成与削减】【m-ISODATA、kmean、HAC】无监督聚类算法,用于捕获电力系统中风场景生成与削减研究(Matlab代码实现)
114 0
|
1月前
|
存储 编解码 算法
【多光谱滤波器阵列设计的最优球体填充】使用MSFA设计方法进行各种重建算法时,图像质量可以提高至多2 dB,并在光谱相似性方面实现了显著提升(Matlab代码实现)
【多光谱滤波器阵列设计的最优球体填充】使用MSFA设计方法进行各种重建算法时,图像质量可以提高至多2 dB,并在光谱相似性方面实现了显著提升(Matlab代码实现)
|
1月前
|
传感器 机器学习/深度学习 算法
【使用 DSP 滤波器加速速度和位移】使用信号处理算法过滤加速度数据并将其转换为速度和位移研究(Matlab代码实现)
【使用 DSP 滤波器加速速度和位移】使用信号处理算法过滤加速度数据并将其转换为速度和位移研究(Matlab代码实现)
124 1
|
1月前
|
传感器 机器学习/深度学习 算法
【UASNs、AUV】无人机自主水下传感网络中遗传算法的路径规划问题研究(Matlab代码实现)
【UASNs、AUV】无人机自主水下传感网络中遗传算法的路径规划问题研究(Matlab代码实现)

热门文章

最新文章