8. êpon beamforming Clc;
clear all ; close all; ima=sqrt(-1);
element_num=8; %阵元数
d_lamda=1/2; %阵元间距与波长的关系 theta=-90:0.5:90; %范围
theta0=0; %来波方向 theta1=20; %干扰方向 theta2=60; %干扰方向 L=1000; %采样单元数 for i=1:L;
amp0=10*randn(1);%信号的幅度随机产生，保证信号之间是不相关的 amp1=200*randn(1); amp2=200*randn(1); ampn=3;
x(:,i)=amp0*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta0*pi/180)*[0:element_num-1]')+... amp1*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta1*pi/180)*[0:element_num-1]')+... amp2*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta2*pi/180)*[0:element_num-1]')+... ampn*(randn(element_num,1)+ima*randn(element_num,1)); end
Rx=1/L*x* x'; R=inv(Rx);
steer=exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta0*pi/180)*[0:element_num-1]'); w=R*steer/(steer'*R*steer);êpon最优权矢量 for j=1:length(theta);
a=exp(ima*2*pi*d_lamda*sin(theta(j)*pi/180)*[0:element_num-1]'); f(j)=w'*a;
p(j)=1/(a'*R*a); end
F=20*log10(abs(f)/(max(max(abs(f)))));
P=20*log10(abs(p)/(max(max(abs(p)))));%此处是功率的对数形式 Figure;
subplot(121)
plot(theta,F),grid on,hold on plot(theta0,-50:0,'.') plot(theta1,-50:0,'.') plot(theta2,-50:0,'.') xlabel('theta/o'); ylabel('F/dB');
title('Capon beamforming方向图') axis([-90 90 -50 0]); subplot(122)
plot(theta,P),grid on xlabel('theta/o'); ylabel('功率/dB');
title('Capon beamforming功率谱') 仿真图如下：
9. %不同方法估计协方差矩阵的Capon波束形成 clc;
clear all; close all; ima=sqrt(-1);
element_num=8; %阵元数为8 d_lamda=1/2; %间距为半波长
theta=-90:0.5:90; %范围 theta0=0; %来波方向 theta1=50; %干扰方向 L=512;%采样单元数 for i=1:L
amp0=10*randn(1); amp1=50*randn(1); ampn=0.5;
s(:,i)=amp0*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta0*pi/180)*[0:element_num-1]'); j(:,i)=amp1*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta1*pi/180)*[0:element_num-1]'); n(:,i)=ampn*exp(ima*2*pi*randn(1)*[0:element_num-1]'); end
Rx=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+噪声的自相关矩阵
e=exp(ima*2*pi*d_lamda*sin(theta0*pi/180)*[0:element_num-1]');%来波方向信号 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 for j=1:length(theta)
a=exp(ima*2*pi*d_lamda*sin(theta(j)*pi/180)*[0:element_num-1]'); f1(j)=Wopt_Rx'*a; f2(j)=Wopt_Rnj'*a; end
F1=20*log10(abs(f1)/max(max(abs(f1)))); F2=20*log10(abs(f2)/max(max(abs(f2)))); figure;
plot(theta,F1,theta,F2,'r'),grid on;hold on plot(theta0,-50:0,'.');plot(theta1,-50:0,'.') xlabel('theta/0');ylabel('F(1,2)/dB');
title('不同方法估计协方差矩阵的Capon波束形成'); axis([-90 90 -50 0]); 仿真图如下：
10．%多点约束的Capon波束形成和方向图 clc;
clear all ; close all; ima=sqrt(-1);
element_num=8; %阵元数
d_lamda=1/2; %阵元间距与波长的关系 theta=-90:0.3:90; %搜索范围 theta0=0; %来波方向 theta1=20; %干扰方向 theta2=50; %干扰方向
L=512; %采样单元数
Rx=zeros(element_num,element_num);%产生协方差矩阵 for i=1:L;
amp0=10*randn(1); amp1=10*randn(1); amp2=50*randn(1);
namp=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)=amp1*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta1*pi/180)*[0:element_num-1]')+... amp2*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta2*pi/180)*[0:element_num-1]')+... namp*exp(ima*2*pi*randn(1)*[0:element_num-1]');
x(:,i)=amp0*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta0*pi/180)*[0:element_num-1]')+... J(:,i);%表示接收信号 end
Rx=Rx+1/L*x*x'; R=inv(Rx);
w=amp0*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta0*pi/180)*[0:element_num-1]')+... amp2*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta2*pi/180)*[0:element_num-1]')+... amp1*exp(ima*2*pi*1/2*sin(theta1*pi/180)*[0:element_num-1]'); for j=1:length(theta);
a=exp(ima*2*pi*d_lamda*sin(theta(j)*pi/180)*[0:element_num-1]'); f(j)=w'*a;
p(j)=1/(a'*R*a); end
F=10*log10(abs(f)/max(max(f)));%取对数的方向图
P=10*log10(abs(p)/max(max(p)));%取对数的功率谱估计 figure;
subplot(121)
plot(theta,F),grid on,hold on
plot(theta0,-50:0,'.');plot(theta1,-50:0,'.');plot(theta2,-50:0,'.'); xlabel('theta/o'); ylabel('F/dB');
title('capon beamforming方向图')