阵列信号处理-雷达信号处理-单脉冲测角-和差比幅法

% 单脉冲测角-和差比幅法仿真 % Author:huasir 2023.11.16 @Beijing clear all;close all;clc; N = 8; %阵元数 theta = (-90:0.1:90); %观测角度范围 theta0 = 0; %波形形成的方向 thetaL = -5; %用于构造差波束的波束1 thetaR = 5; %用于构造差波束的波束2 theta0 = theta0*pi/180; %弧度换算为角度 theta = theta*pi/180; %弧度换算为角度 thetaL = thetaL*pi/180; %弧度换算为角度 thetaR = thetaR*pi/180; %弧度换算为角度 d_lembda = 1/2; %阵元间距比波长，一般采用半波长 %% 构造和差波束 a = exp(j*2*pi*d_lembda*(0:N-1)'*sin(theta)); %导向矢量 wSigma = exp(j*2*pi*d_lembda*(0:N-1)'*sin(theta0)); %和波束权向量 wDeltaL = exp(j*2*pi*d_lembda*(0:N-1)'*sin(thetaL)); %用于构造差波束的波束1的权向量 wDeltaR = exp(j*2*pi*d_lembda*(0:N-1)'*sin(thetaR)); %用于构造差波束的波束2的权向量 ySigma = abs(wSigma'*a); %和波束 yDelta = abs(wDeltaL'*a)-abs(wDeltaR'*a); %差波束 %win = taylorwin(N); % 泰勒窗 %win = chebwin(N,30); %切比雪夫窗，抑制旁瓣 % ww = w.*win; %加窗操作 % y1 = abs(ww'*a); %加窗后的方向图 %% 绘制和差波束 figure; plot(theta*180/pi,20*log10(ySigma/max(ySigma)),'linewidth',1); %绘制和波束 hold on; plot(theta*180/pi,20*log10(yDelta/max(yDelta)),'linewidth',1); %绘制差波束 legend('和波束','差波束'); xlabel('方位角/°');ylabel('归一化功率方向图/dB'); axis tight;% axistight 使得图形框图靠近数据 grid on; %添加栅格线 ylim([-30, 0]); % 为了限制y值范围，使得图像显示的更加合理 title(sprintf('阵元数：%d，波束方向：%.0f°',N,theta0))%添加图题 %% 提取主瓣区域附近的和差波束，并计算单脉冲比 m1 = (-5-(-90))/0.1+1; %截取主瓣内部分区域对应的下标 m2 = (5-(-90))/0.1+1; %截取主瓣内部分区域对应的下标 MRC = yDelta(m1:m2)./ySigma(m1:m2); %%计算单脉冲比 %% 绘制单脉冲比曲线 figure; plot((-5:0.1:5),MRC,'linewidth',1); set(gca,'XTick',[-5:1:5]); %设置要显示的坐标轴的刻度 xlabel('角度(°)');ylabel('和差比幅'); axis tight;% axistight 使得图形框图靠近数据 grid on; %添加栅格线 title('和差波束图'); %% 拟合为一次函数y=kx+b p = polyfit(MRC,(-5:0.1:5),1) % x为单脉冲比，y为角度，第3个输入参数'1'表示拟合为1次函数,返回的p是一个包含两个元素的向量，分别是参数k和b %% 任取一个角度进行验证 tempTheta = 5; %任意取一个角度 tempMRC = MRC(round((tempTheta-(-5))/0.1+1))% 该角度下的MRC值 yFit = polyval(p,tempMRC) % 计算得到的角度 %% 绘制拟合效果图 yFit = polyval(p,MRC); % 由拟合函数计算得到的角度 figure; plot((-5:0.1:5),MRC,'o','linewidth',1); %点图 hold on; %保持绘图窗口，在此基础上继续绘图 plot(yFit,MRC,'linewidth',1); %拟合出的一次函数 set(gca,'XTick',[-5:1:5]); %设置要显示的坐标轴的刻度 xlabel('角度(°)');ylabel('和差比幅'); axis tight;% axistight 使得图形框图靠近数据 grid on; %添加栅格线 title('拟合效果图');