可用的示例实现

本例包括两个Simulink®模型:金宝app

常规波束形成与噪声

第一个模型模拟了在10元均匀线性天线阵列(ULA)上接收具有延迟偏移的矩形脉冲。脉冲源的方位为45度，仰角为0度。功率为0.5瓦的噪声被添加到阵列的每个元素的信号中。然后应用相移波束形成器。该示例将相移波束形成器的输出与在一个天线元件上接收的信号进行比较。

该模型由信号仿真阶段和信号处理阶段组成。对应于模型的每个阶段的块是:

信号仿真

信号处理

案例探究

利用辅助函数计算了几个模型参数helperslexBeamformerParam．要从模型中打开函数，请单击修改仿真参数块。该函数在加载模型时执行一次。它将一个结构导出到工作区，该结构的字段由模型的对话框面板引用。要修改任何参数，要么在命令提示符中更改结构中的值，要么编辑helper函数并重新运行它以更新参数结构。

结果和显示

下图显示了单个元素(非波束形成)相对于参考脉冲的输出，以及波束形成器相对于参考脉冲的输出。当接收到的信号不是波束形成时，由于噪声，脉冲不能被检测到。波束形成器的输出显示，波束形成的信号比噪声大得多。输出信噪比大约是单天线接收信号的10倍，因为10元阵列产生的阵列增益为10。

常规和自适应干扰波束形成器

第二个模型说明了存在从30度和50度方位角到达的两个干扰信号时的波束形成。干涉振幅比脉冲振幅大得多。噪音级别设置为-50 dBW，只突出干扰的影响。将相移、MVDR和LCMV波束形成器应用于接收信号，并比较了它们的结果。

几个新的块被添加到先前模型中使用的块中:

案例探究

本例中使用的helper函数为helperslexBeamformerParam．要从模型中打开函数，请单击修改仿真参数块。脉冲、干扰信号和波束形成方向也可以在运行时改变信号的方向和波束角阻塞而不停止模拟。

结果和显示

下图显示了相移波束形成器的输出。它不能探测脉冲，因为干扰信号比脉冲信号强得多。

下图显示了MVDR波束形成器的输出。MVDR波束形成器保留沿所需方向到达的信号，同时试图抑制来自其他方向的信号。在这个例子中，两个干扰信号都被抑制，45度方位角的脉冲被保留。

然而，MVDR波束形成器对波束形成方向非常敏感。如果目标信号沿与期望方向稍有不同的方向接收，MVDR波束形成器将其抑制。这是因为MVDR波束形成器处理所有的信号，除了一个沿着期望的方向，作为不希望的干扰。这种效应有时被称为“信号自零”。中改变目标信号的方向会发生什么信号的方向挡向43，而不是45。注意与参考脉冲相比，接收的脉冲是如何被抑制的。

您可以使用LCMV波束形成器来防止信号自零，方法是扩大信号方向周围的区域，以保留信号。在本例中，施加了三个独立但间隔紧密的约束，以保持方位角分别为43、45和47度的方向上的响应。这些方向上的期望响应都被设为1。如下图所示，脉冲被保留。