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1、航海学院《阵列信号处理》阵列信号处理课程2011年作业第1题假定半波长间隔均匀分布线列阵的阵元数N＝16，若入射平面波为62.5Hz的正弦信号，信号持续时间为0.4s，系统采样频率为1kHz，阵列加权方式为均匀加权。分别给出1.当平面波信号分别从0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100度方向入射时，指向90度的波束形成器的输出序列。2.当平面波信号分别从0:1:180度方向入射时，指向90度的波束形成器的输出序列经过平方求和后的分贝数输出。（把所有181个输出绘制在同一幅图中）1）仿真图图一：所求角度入射信号输出序列三维表示注：1.θ为信号入射角度，取值
2、从0度到100度，每10°为一个间隔；2.T为整个阵元采样时间，对于不同的入射角度，t的取值范围不同；3.输出信号幅度表示所有阵元的求和输出幅度，为有噪声情况。结论：9航海学院《阵列信号处理》从图一可以看出：①从90°入射的信号输出序列没有得到衰减，而其它角度入射的都得到了衰减；②从100°入射的信号和从80°入射的信号输出序列关于90°方向是对称的；③整个阵列对噪声有很好的抑制作用。图二：入射信号0°到50°的输出序列图三：入射信号60°到100°的输出序列结论：从图二和图三可以看出：①图一的所有结论；②90°方向9航海学院《阵列信号处理》入射信号没有时延，0°方向入射信号时
3、延最长；③在不同角度，信号衰减倍数不同。图四：所求角度输出序列分贝数结论：从图四可以看出：①从90°方向入射的信号输出序列分贝数最大，高出旁瓣近13dB；②整个图形关于90°方向对称。2）仿真程序clearall;closeall;clc%%以最先有信号的阵元为参考，信号采用正弦，考虑有加性白噪声的情况N=16;fc=62.5;fs=1000;T=0.4;%阵元数目、信号频率、采样频率和信号%持续时间%%第1题（a）fortheta=0:10:100;%入射信号角度t_delta=abs(cos(theta/180*pi))/(2*fc);%相邻阵元的时延t_noise=0:1
4、/fs:T+(N-1)*t_delta;%整个信号+噪声采样时间X=zeros(N+1,length(t_noise));forn=1:Nnn=(N+1)*(theta>90)+(-1)^(theta>90)*n;%判断角度是否大于90temp=floor((n-1)*t_delta*fs);if(n-1)*t_delta*fs-temp<=10^(-12)%判断信号起点是否处于采样点t_signal=0:1/fs:T;%信号采样点X(nn,temp+1:temp+length(t_signal))=sin(2*pi*fc*t_signal);9航海学院《阵列信号处理》%存储信
5、号elset_signal=(temp+1-(n-1)*t_delta*fs)/fs:1/fs:T;%信号采样点X(nn,temp+2:temp+1+length(t_signal))=sin(2*pi*fc*t_signal);%存储信号endnoise=0.01*randn(size(t_noise));%生成噪声，如果不需要，将方差设为0X(nn,:)=X(nn,:)+noise;%存储信号+噪声X(N+1,:)=X(N+1,:)+X(nn,:);%所有阵元采样求和endX_out=X(N+1,:)/16;%采用均匀加权plot3(theta*ones(size(t_no
6、ise)),t_noise,X_out);holdon;%三维表示%输出序列endholdoff;gridon;xlabel('ittheta');ylabel('itt');zlabel('输出信号幅度');%%第1题（b）fortheta=0:180;%入射信号角度t_delta=abs(cos(theta/180*pi))/(2*fc);%相邻阵元时延t_noise=0:1/fs:T+(N-1)*t_delta;%整个信号+噪声的采样时间X=zeros(N+1,length(t_noise));forn=1:Nnn=(N+1)*(theta>90)+(-1)^(th
7、eta>90)*n;%判断角度是否大于90temp=floor((n-1)*t_delta*fs);if(n-1)*t_delta*fs-temp<=10^(-12)%判断信号起点是否位于采样点t_signal=0:1/fs:T;%信号采样点X(nn,temp+1:temp+length(t_signal))=sin(2*pi*fc*t_signal);%存储信号elset_signal=(temp+1-(n-1)*t_delta*fs)/fs:1/fs:T;%信号采样点X(nn,temp+
