基于Matlab的雷达阵列天线信号的波达方向估计
基于Matlab的阵列天线数值分析
基于Matlab的阵列天线数值分析作者：徐茜宫海波来源：《现代电子技术》2013年第13期摘要：为了能够快速有效地设计阵列天线，提出了在阵列天线设计过程中引入Matlab进行辅助设计。
通过Matlab高效的数值计算能力和强大的绘图功能，直观地归纳出天线性能随着天线结构参数的变化情况，从而为阵列天线设计提供依据。
实验结果表明，Matlab高效的数值计算能力可以直观的为阵列天线设计提供指导思路，从而可以快速有效地进行阵列天线设计。
关键词：阵列天线； Matlab；数值分析；天线结构中图分类号： TN82⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）13⁃0084⁃03Matlab⁃based numerical analysis of array antennaXU Qian， GONG Hai⁃bo（Chinese Flight Test Establishment，Xi’an 710089， China）Abstract： In order to design the array antenna rapidly and efficiently， a aided design in which Matlab is introduced into the process of array antenna design is proposed. By the efficient numerical computing power and powerful drawing functions of Matlab， we summarize intuitively the changes of the antenna’s performance as the antenna structure changes， which provides reference for the design of the array antenna. The experimental results show that the efficient numerical computing power of Matlab can provide guidance ideas intuitively for array antenna design， thus we can design the array antenna quickly and efficiently.Keywords： array antenna； Matlab； numerical analysis； antenna structure0 引言天线设计过程中，通常采用单个天线就能满足需求，但在一些特殊的情况下会对天线结构及参数提出更高的要求，例如高增益、低旁瓣，波束可控性等，此时就需要采用阵列天线的形式[1]。
基于MATLAB的智能天线及仿真
基于M A T L A B的智能天线及仿真This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020摘要随着移动通信技术的发展，与日俱增的移动用户数量和日趋丰富的移动增值服务，使无线通信的业务量迅速增加，无限电波有限的带宽远远满足不了通信业务需求的增长。
另一方面，由于移动通信系统中的同频干扰和多址干扰的影响严重，更影响了无线电波带宽的利用率。
并且无线环境的多变性和复杂性，使信号在无线传输过程中产生多径衰落和损耗。
这些因素严重地限制了移动通信系统的容量和性能。
因此为了适应通信技术的发展，迫切需要新技术的出现来解决这些问题。
这样智能天线技术就应运而生。
智能天线是近年来移动通信领域中的研究热点之一，应用智能天线技术可以很好地解决频率资源匮乏问题，可以有效地提高移动通信系统容量和服务质量。
开展智能天线技术以及其中的一些关键技术研究对于智能天线在移动通信中的应用有着重要的理论和实际意义。
论文的研究工作是在MATLAB软件平台上实现的。
首先介绍了智能天线技术的背景；其次介绍了智能天线的原理和相关概念，并对智能天线实现中的若干问题，包括:实现方式、性能度量准则、智能自适应算法等进行了分析和总结。
着重探讨了基于MATLAB的智能天线的波达方向以及波束形成，阐述了music和capon两种求来波方向估计的方法，并对这两种算法进行了计算机仿真和算法性能分析;关键字:智能天线；移动通信；自适应算法；来波方向； MUSIC算法AbstractWith development of mobile communication technology，mobile users and communication，increment service are increasing，this make wireless services increase so that bandwidth of wireless wave is unfit for development of communication，On the other hand，much serious Co-Channel Interruption and the Multiple Address interruption effect utilize rate of wireless wave’s bandwidth，so the transported signals are declined and wear down，All this has strong bad effect on the capacity andperformance of question and be fit for the development of communication，so smart antenna arise Smart Antenna，which is considered to be a solution to the problem of lacking frequency, becomes a hotspot in the Mobile Communication area．With this technology, Capacity of Mobile Communication system can be increased effectively and the quality of service can be improved at the same time. To study Smart Antenna and its key technologies is important both in theory and in practice。
matlab毫米波雷达例程
matlab毫米波雷达例程
在MATLAB中，你可以使用Phased Array System Toolbox来模
拟毫米波雷达系统。
这个工具箱提供了一些示例代码，可以帮助你
理解和模拟毫米波雷达系统的工作原理。
一个简单的例程是模拟一个基本的毫米波雷达系统。
你可以使
用MATLAB的Phased Array System Toolbox中的函数来创建一个毫
米波雷达天线阵列，然后定义一个波形发射器和接收器。
接着，你
可以模拟目标的回波信号，并进行信号处理以检测目标。
另一个例程是模拟毫米波雷达系统的距离测量。
你可以使用MATLAB的Phased Array System Toolbox中的函数来生成毫米波信号，然后模拟信号在目标上的反射和接收。
接着，你可以通过信号
处理算法来估计目标的距离。
除了这些基本的例程之外，MATLAB还提供了许多其他与毫米波
雷达相关的示例代码，涵盖了从信号生成到目标检测的各个方面。
你可以在MATLAB的官方网站或者帮助文档中找到更多的例程和资源，以帮助你理解和模拟毫米波雷达系统。
总之，MATLAB提供了丰富的工具和资源，可以帮助你模拟和理解毫米波雷达系统。
通过使用Phased Array System Toolbox和相关的示例代码，你可以从多个角度全面地了解毫米波雷达系统的工作原理和实现方法。
希望这些信息对你有所帮助！。
ddma mimo 雷达信号处理 matlab代码
标题：ddma mimo 雷达信号处理 matlab代码一、概述雷达技术是一种用于检测、跟踪和识别目标的重要技术手段。
而MIMO（multiple-input multiple-output）雷达系统则是一种利用多个发射天线和接收天线的雷达系统，能够有效提高雷达系统的性能。
在MIMO雷达系统中，DDMA（digital beamforming and diversitybining）技术被广泛应用，以提高雷达信号处理的效率和精度。
本文将介绍DDMA MIMO雷达信号处理的Matlab代码实现。
二、DDMA MIMO雷达信号处理原理DDMA技术通过数字波束形成和多样性组合，能够有效地抑制干扰、提高信噪比、增强目标探测和跟踪性能。
MIMO雷达系统中，可以通过多个发射天线和接收天线实现精确的波束形成和多样性组合，从而实现高分辨率的目标成像和跟踪。
DDMA MIMO雷达信号处理算法主要包括以下几个步骤：1. 信号接收：接收多通道雷达回波信号，并进行数字化处理；2. 数字波束形成：利用接收天线阵列的数据，通过波束形成算法得到波束指向；3. 多样性组合：利用多个接收通道的信息，进行多样性组合，提高信号质量；4. 目标探测和跟踪：利用波束形成和多样性组合后的信号，进行目标探测和跟踪。
三、Matlab代码实现在Matlab评台上，可以使用信号处理工具箱和多通道雷达信号处理工具箱实现DDMA MIMO雷达信号处理。
以下是一个简单的Matlab 代码实现示例：```matlab接收信号处理rxSignal = randn(4, 1000); 模拟4个接收通道的雷达信号数字波束形成steeringVector = exp(1i * pi * (0:3).' * sind(30)); 设置波束指向为30度beamformedSignal = steeringVector' * rxSignal;多样性组合diversityCombinedSignal = sum(beamformedSignal, 1);目标探测和跟踪略显示结果figure;subplot(2,1,1);plot(1:1000, real(rxSignal));title('Received Signal');xlabel('Sample Index');ylabel('Amplitude');subplot(2,1,2);plot(1:1000, real(diversityCombinedSignal));title('Diversity Combined Signal');xlabel('Sample Index');ylabel('Amplitude');```以上代码示例中，首先模拟了4个接收通道的雷达信号，然后利用波束指向和多样性组合得到了合成的信号，并进行了显示。
相控阵雷达 matlab
相控阵雷达 matlab一、相控阵雷达的概念和原理相控阵雷达（Phased Array Radar）是一种基于微波电路技术的雷达系统，它通过控制天线阵列中每个单元的发射和接收信号时序和幅度，实现对目标的定位、跟踪和识别。
相比传统的机械扫描雷达，相控阵雷达具有扫描速度快、灵活性高、抗干扰能力强等优点。
相控阵雷达的原理是基于波束形成技术，即将多个天线单元组合成一个虚拟天线，通过改变各个天线单元之间的相位差来实现波束方向和宽度的调节。
这样可以实现对目标在不同方向上进行扫描和跟踪。
二、Matlab在相控阵雷达中的应用Matlab是一种强大的数学计算软件，在相控阵雷达领域也有广泛应用。
以下是Matlab在相控阵雷达中常见应用场景：1. 相控阵天线设计Matlab可以辅助进行天线设计，包括天线单元数量、间距、位置等参数的确定。
同时还可以进行电磁仿真分析，验证天线的性能和可行性。
2. 波束形成算法Matlab可以实现各种波束形成算法，包括传统的波束形成方法和自适应波束形成方法。
通过模拟实验，可以比较不同算法的性能和适用范围。
3. 目标检测与跟踪Matlab可以进行目标检测和跟踪，根据雷达接收到的信号数据，利用信号处理技术实现对目标的识别和跟踪。
同时还可以进行仿真模拟，验证算法的准确性和可靠性。
4. 仿真模拟Matlab可以进行相控阵雷达系统的仿真模拟，包括天线阵列、信号处理、目标模型等多个方面。
通过仿真模拟，可以评估系统性能、优化参数设置等。
三、相控阵雷达系统设计流程相控阵雷达系统设计流程一般包括以下几个步骤：1. 系统需求分析在设计相控阵雷达系统前，需要明确系统需求和指标要求。
包括工作频段、扫描范围、分辨率、灵敏度等参数。
2. 天线设计根据系统需求确定天线单元数量、间距、位置等参数，进行天线阵列的设计和优化。
3. 信号处理算法选择与优化根据系统需求和目标特点，选择合适的波束形成算法和信号处理算法，并进行优化。
手把手教你天线设计——用MATLAB仿真天线方向图
手把手教你天线设计——用MATLAB仿真天线方向图吴正琳天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。
在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。
无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。
此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。
一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。
同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。
这就是天线的互易定理。
天线的基本单元就是单元天线。
1、单元天线对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。
两臂长度相等的振子叫做对称振子。
每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。
对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。
两臂长度相等的振子叫做对称振子。
每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子。
1.1用MATLAB画半波振子天线方向图主要是说明一下以下几点：1、在Matlab中的极坐标画图的方法：polar(theta,rho,LineSpec)；theta：极坐标坐标系0-2*pirho：满足极坐标的方程LineSpec：画出线的颜色2、在方向图的过程中如果rho不用abs(f)，在polar中只能画出正值。
也就是说这时的方向图只剩下一半。
3、半波振子天线方向图归一化方程：Matlab程序：clear alllam=1000;%波长k=2*pi./lam;L=lam/4;%天线臂长theta=0:pi/100:2*pi;f1=1./(1-cos(k*L));f2=(cos(k*L*cos(theta))-cos(k*L))./sin(theta);rho=f1*f2;polar(theta,abs(rho),'b');%极坐标系画图2、线性阵列天线2.1方向图乘积定理阵中第i 个天线单元在远区产生的电场强度为：2(,)ij i i i i ie E K If r πλθϕ-=式中，i K 为第i 个天线单元辐射场强的比例常数，i r 为第i 个天线单元至观察点的距离，(,)i f θϕ为第i 个天线单元的方向图函数，i I 为第i 个天线单元的激励电流，可以表示成为：Bji i i I a e φ-∆=式中，i a 为幅度加权系数，B φ∆为等间距线阵中，相邻单元之间的馈电相位差，亦称阵内相移值。
阵列天线的三维波束赋形技术及其Matlab实现_赵季红
的角度分辨率明显降低，但可以通过增加阵元的数目提高垂直方向的角度分辨率，实现对特定目标方向有效的三
维波束赋形．
关 键 词： 均匀平面阵； 三维波束赋形； Matlab 仿真
中图分类号： TN929. 53
文献标志码： A
3D-Beamforming of Array Antenna and the Simulation Based on Matlab
其中，
∑ Fx（ θ，φ）
=
M －1 m =0
ejmψx ，ψx
= 2λπΔxsinθcosφ
－ αx
（ 5a）
∑ Fy（ θ，φ）
=
N －1 n =0
ejmψy ，ψy
= 2λπΔysin
θsin
φ － αy
（ 5b）
以上公式说明，矩形网格矩形边界的均匀平面
阵总场方向图函数可以分解为沿 x 和 y 方向排列的
别为
ax（ θ0，φ0）
=［1，e ，…，e ］ － j2λπΔxsin θ0sin φ0
－ j2λπΔx（ N － 1） sin θ0sin φ0 T
（ 2a）
ay（ θ0，φ0）
=［1，e ，…，e ］ － j2λπΔysin θ0sin φ0
－ j2λπΔy（ N － 1） sin θ0sin φ0 T
2014 年 6 月 第 37 卷 第 3 期
北京邮电大学学报 Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications
文章编号： 1007-5321（ 2014） 03-0078-05
DOI： 10． 13190 / j． jbupt． 2014． 03． 016
阵列天线方向图及其MATLAB仿真学习总结
一．实验目的1. 了解阵列天线的波束形成原理写出方向图函数2. 运用MATLAB仿真阵列天线的方向图曲线3. 变换各参量观察曲线变化并分析参量间的关系二．实验原理1. 阵列天线：阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。
阵列天线的辐射电磁场是组成该天线阵各单元辐射场的总和—矢量和由于各单元的位置和馈电电流的振幅和相位均可以独立调整，这就使阵列天线具有各种不同的功能，这些功能是单个天线无法实现的。
2. 方向图原理：对于单元数很多的天线阵，用解析方法计算阵的总方向图相当繁杂。
假如一个多元天线阵能分解为几个相同的子阵，则可利用方向图相乘原理比较简单地求出天线阵的总方向图。
一个可分解的多元天线阵的方向图，等于子阵的方向图乘上以子阵为单元阵列天线天线阵的方向图。
这就是方向图相乘原理。
一个复杂的天线阵可考虑多次分解，即先分解成大的子阵，这些子阵再分解为较小的子阵，直至得到单元数很少的简单子阵为止，然后再利用方向图相乘原理求得阵的总方向图。
这种情况适应于单元是无方向性的条件，当单元以相同的取向排列并自身具有非均匀辐射的方向图时，则天线阵的总方向图应等于单元的方向图乘以阵的方向图。
三．源程序及相应的仿真图1.方向图随 n 变化的源程序clear;sita=-pi/2: 0. 01: pi/2;lamda=0. 03;d=lamda/4;n1=20;beta=2*pi*d*sin(sita) /lamda; z11=(n1/2) *beta;z21=(1/2) *beta;f1=sin(z11) . /(n1*sin(z21) ) ; F1=abs(f1) ;figure(1) ;plot(sita, F1, ' b' ) ;hold on;n2=25;beta=2*pi*d*sin(sita) /lamda; z12=(n2/2) *beta;z22=(1/2) *beta;f2=sin(z12) . /(n2*sin(z22) ) ; F2=abs(f2) ;plot(sita, F2, ' r' ) ;hold on;n3=30;beta=2*pi*d*sin(sita) /lamda; z13=(n3/2) *beta;z23=(1/2) *beta;f3=sin(z13) . /(n3*sin(z23) ) ;F3=abs(f3) ;plot(sita, F3, ' k' )hold off;grid on;xlabel(' theta/radian' ) ;ylabel(' amplitude' ) ;title(' 方向图与阵列个数的关系' ) ;legend(' n=20' , ' n=25' , ' n=30' ) ;结果分析：随着阵列个数n的增加，方向图衰减越快，效果越好；2.方向图随 lamda 变化的源程序clear;sita=-pi/2: 0. 01: pi/2;n=20;d=0. 0002;lamda1=0. 002;beta=2*pi*d*sin(sita) /lamda1;z11=(n/2) *beta;z21=(1/2) *beta;f1=sin(z11) . /(n*sin(z21) ) ;F1=abs(f1) ; %·òíúfigure(1) ;lamda2=0. 003;beta=2*pi*d*sin(sita) /lamda2;z12=(n/2) *beta;z22=(1/2) *beta;f2=sin(z12) . /(n*sin(z22) ) ;F2=abs(f2) ;lamda3=0. 004;beta=2*pi*d*sin(sita) /lamda3;z13=(n/2) *beta;z23=(1/2) *beta;f3=sin(z13) . /(n*sin(z23) ) ;F3=abs(f3)plot(sita, F1, ' b' , sita, F2, ' r' , sita, F3, ' k' ) ;grid on;xlabel(' theta/radian' ) ;ylabel(' amplitude' ) ;title(' 方向图与波长的关系' ) ;legend(' lamda=0. 002' , ' lamda=0. 003' , ' lamda=0. 004' ) ;四．结果分析：随着波长lamda的增大，方向图衰减越慢，收敛性越不是很好；3.方向图随 d 变化的源程序clear;sita=-pi/2: 0. 01: pi/2;n=20;lamda=0. 03;d1=0. 01;beta=2*pi*d1*sin(sita) /lamda;z11=(n/2) *beta;z21=(1/2) *beta;f1=sin(z11) . /(n*sin(z21) ) ;F1=abs(f1) ; %·òíúfigure(1) ;plot(sita, F1, ' b' ) ;hold on;d2=0. 0075;beta=2*pi*d2*sin(sita) /lamda;z12=(n/2) *beta;z22=(1/2) *beta;f2=sin(z12) . /(n*sin(z22) ) ;F2=abs(f2) ;plot(sita, F2, ' r' ) ;hold on;d3=0. 006;beta=2*pi*d3*sin(sita) /lamda;z13=(n/2) *beta;z23=(1/2) *beta;f3=sin(z13) . /(n*sin(z23) ) ;F3=abs(f3)plot(sita, F3, ' k' )hold off;grid on;xlabel(' theta/radian' ) ;ylabel(' amplitude' ) ;title(' ·òí?ó?ìì?óáD? ?dμ?1μ' ) ;legend(' d1=0. 01' , ' d=0. 0075' , ' d=0. 006' ) ;结果分析；随着阵元之间间隔的增加，方向图衰减越快，主次瓣的差距越大，次瓣衰减越快，效果越好。
雷达信号matlab仿真要点
雷达系统分析大作作 者： 陈雪娣 学号：04104207271. 最大不模糊距离： ,max 1252u rC R km f == 距离分辨率： 1502mcR m B ∆== 2. 天线有效面积： 220.07164e GA m λπ==半功率波束宽度：3 6.4o dbθ==3. 模糊函数的一般表示式为()()()22*2;⎰∞∞-+=dt e t s t s f d f j d πττχ 对于线性调频信号 ()21Re j t p t s t ct e T πμ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭则有：()()221;Re Re p j t T j t d ppp t t f ct ct e e dt T T T πμπμτχτ∞+-∞⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰ ()()()sin 1;11d p p d p d p p f T T f T f T T τπμττχττπμτ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭=- ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭+-⎪ ⎪⎝⎭分别令0,0==d f τ可得()()220;,;0τχχd f()()sin 0;d p d d pf T f f T πχπ=()sin 1;011p p p p p T T T T T τπμττχττπμτ⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭=- ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪ ⎪⎝⎭程序代码见附录1的T_3.m, 仿真结果如下:4. 程序代码见附录1的T_4.m, 仿真结果如下:通过比较得知，加窗后的主副瓣比变大，副瓣降低到40db 以下，但主瓣的宽度却增加了，约为未加窗时的1.5倍，主瓣也有一定的损失。
5.由雷达方程221340(4)tPG Te SNR KT LFR λσπ=计算可得 1196.5540log SNR R =- db作图输出结果如下，程序代码见附录1的T_5.m在R=70km 时,计算得单个脉冲的SNR 1=2.7497 db,要达到要求的检测性能则需要12.5dB 的最小检测输入信噪比，而M 个相参脉冲积累可以将信噪比提高M 倍， 故10)1(SNR D M ==9.4413因此要达到要求就需要10个以上的相参脉冲进行积累。
基于MATLAB的阵列信号处理仿真方法
s1(t) = s0 (t) ⋅αe jβ
(12)
参数α 和 β 反应了二者数值关系。为了描绘相干信号时协
方差矩阵，则用 randn（）产生第一个信号数据后，根据参
数α 和 β ，就可以得到相干信号数据。
s0 = sqrt(SNR/2)*randn(1,K)+j*sqrt(SNR/2)*rand(1,K);
2.2 协方差矩阵的估计法
在实际的系统中，协方差矩阵只可能通过估计得到，即
利用有限的 K 个快拍进行平滑估计。通常采用前向平滑的估
计算法，这也就是最大似然法。
∑ Rˆ x
=
1 K
K k =1
x(k)xH
(k)
=
1 K
XX
H
(10)
其中，数据矩阵
X = ⎡⎣ x (1) ... x (K )⎤⎦
J
∑ = Xs + Xij + Xn j =1
(8)
由此可见，阵列接收信号的确定，一方面决定于信号
的复基带表达式，另一方面则决定于方向矢量，而方向矢量
又是由信号 DOA 和阵列几何结构确定的。
2 阵列协方差矩阵
阵列接收信号包括三个部分，一部分是期望信号，一部 分是干扰信号，一部分是热噪声。期望信号只有一个，干扰 可以多个，而这些信号均值都是零。接收信号的自相关矩阵， 是描绘不同信号成分间相互关系的主要统计量，而期望、干 扰、噪声均值都为 0，自相关矩阵就是协方差矩阵。算法仿 真时，如和获得协方差矩阵统计量，是关键步骤。
引言
阵列信号处理源于 60 年代相控阵天线技术[1]，目前， 广泛用于雷达、通信、超声波、语音、水下探测等等不同领 域。阵列信号处理的对象，是由阵列天线接收的采样快拍数 据，而利用各种信号处理的算法和工具，主要实现两个目的 [2-4]：一是进行空间谱估计，通过对信号分析，确定信号波 达方向；二是进行波束合成，利用盲和非盲算法，得到阵列 加权矢量。就实现手段而言，早期相控阵中，采用模拟方式， 而目前则是在数字域实现，利用 FPGA 或者 DSP 这些硬件 平台，完成信号处理算法。阵列信号处理的算法研究，往往 通过仿真进行。在 MATLAB 中，如何建立仿真模型，如何 实现各种基本研究参数评价指标仿真，对于复杂的阵列信号 处理具有重要意义。
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到最大值 。自适应控制使输 出信号中的基准信号变 大 ，误差 变小 ，也 就是 说 ，天 线 阵列接 收方 向指 向
了基准信 号 方 向 。
２ 天线 阵列信号
天 线 阵列信 号 的处 理包括 信源 定位 、信源 分 离 和信 道 估计 三个 部分 。总体 的来讲 ，是 建立在 波 达
３ ９
收 稿 日期 ：２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ２ ６
作者简介 ：王广巍（ １ ９ ７ ９ ． ） ，男 ，工程师 。研 究方 向：雷达 。
船 电技 术Ｉ 应用研究
相位 差 为 ：
、 ， ｏ ｌ － ３ ５ Ｎ ｏ ． ６ ２ ０ １ ５ ． ６
Ａ＝［ ４， Ａ ， … ］
Ｅｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｄ ＯＡ ｆ ｏ ｒ Ｒａｄ ａ ｒ Ａｎ ｔ ｅ ｎｎ ａ Ａｒ ｒ ａ ｙ Ｓ ｉ ｇ ｎａ ｌ ｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ
Ｗａ ｎ ｇ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｗｅ ｉ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｗｅ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｍｉ ｎ Ｊ ｉ ａ ｎ ｈ ｕ ａ
图 １ 定 向天 线 原 理
号
３ 波达方 向
波达方向 （ Ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｒ ｒ ｉ ｖ ａ ｌ ， Ｄ Ｏ Ａ） 是指空间 各信号到达天线阵元的方向角。 图 ２是均匀直线阵 列模 型 ， 为入射 角 ，将天 线 阵列元 沿 Ｘ轴 排列 ，
从 １到 Ｍ 。
ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ＤＯ Ａ． Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｙ ｉｎ ｆ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ
若总 的加 权 因子 为 ：
Ｗ ＝［ Ｗ ｚ ， ， … ］
则 多个 信 号 的波 达 方 向为 ： Ｂ＝Ｗ 胃 何。
图 ２ 均匀 直线 阵列模型
假设一个信号以 ０ 和 角入射到阵列天线上 ， 则第 Ｋ号 阵元 上产 生的信 号与 １ 号阵元 上产 生 的信
号 的相 位差是 ：
信 号
方向估计、波束形成基础上的智能天线的应用，抑 制了干扰信号，改善接收信号的信噪比，降低 了数 字通 信 的误 码率 。由于调制 在载 波上 的基 带信 号 码
元 宽度 和波速 的乘积 远 大于 天线 阵列 的尺 寸 ，因此 多 个天 线 阵元上 的信 号 的幅度 可 视为 不变 ，而它 们 的载波 的相 伴 差则 取决 于它 们 的相互 位置 、尺寸 、 波 长和 到达 方 向。其 原 理 图如 图 ｌ 所示。 图１ 中， 天 线接 收 的无 线 电信 号中有 很 多成 分 ， 其 中就 包含 了基 准信 号 ，天 线 阵列 中 的各个 阵元 接
． ， ： 确醛
摘
要： 分析 了雷达 天线 的 阵列信 号 ，采用 ＭＵ ｓ Ｉ Ｃ算 法对 阵列 天线接 收到 的信 号进行 波达 方 向估计 ，利用
Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 对分析进行仿真。仿真结果表明，此方法准确，能够可靠地找到信号的入射方 向和幅度。
关键 词 ：阵列 参数 估 计 波达 方 向 、 文献 标识码 ：Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ３ ： ４ ８ ６ ２（ ２ ０ １ ５ ）０ ６ — ０ ０ ３ ９ － ０ ２ 中图分类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ １
（ Ｎｏ ． ９ １ ２ １ ６ Ｕｎ ｉ ｔ ， Ｘｉ ｎ ｇ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｌ ２ ５ １ ０ ０ ， Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｍ ＵＳ Ｉ Ｃ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ， ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ
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４ ＭＵ Ｓ Ｉ Ｃ算法求波达方 向
ＭＵＳ Ｉ Ｃ 算 法 又 称 为 多 重信 号 分类 （ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ
Ｖ ０ ＿ １ ． ３ ５ Ｎ ｏ ． ６ ２ ０ １ ５ ． ６
船 电 技 术Ｉ 应用研究
基 于 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ的雷 达 阵列天 线 信 号 的波达 方 向估 计
王广 巍 ，张文扛 ． ， 闵建 华
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（ ９ １ ２ ｌ ６部 队，辽 宁兴城 １ ２ ５ １ ｐ ｌ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ １ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ａ ｒ ｒ ａ ｙ ； ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ＂ Ｄ ＯＡ
１ 雷达 的天线
为 了提 高天线 的利用 率 ，对 各种信 号 区别 的接
收 到 的 电磁 波 因 阵 元 排 列位 置 的 不 同而有 一 个 的
相位 差 ，经 过 自适应 处 理后 ，会改 变各 个 阵元 输 出 信 号 的相 位和 幅度 ，最终 使输 出信 号和 基准信 号达
收，提高通信质量 ，雷达天线都采用定向天线 。所 谓 定 向天 线 是 指 天 线 指 向 即波 束 可 变 的天 线 也 称 为智能天线 ，它可 以使通信 的质量得到很大 的改