常规波束形成matlab程序阵元16

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clc

c=1500;

fs=10000;

T = 0.1;

t = 0:1/fs:T;

L=length(t);

f=500;

w=2*pi*f;

k=w/c;

M=16; %阵元个数

Nmid=1; %参考点

d=3;%阵元间距

m=[0:1:M-1];

yi=zeros(M,1);% 返回一个M*1维的零矩阵

zi=zeros(M,1);

xi=m*d;

xi=xi.';

%各阵元坐标

y1=20;

x1=10;z1=10;% 声源位置，y轴指向声源平面

Ric1=sqrt((x1-xi).^2+(y1-yi).^2+(z1-zi).^2);%声源至各阵元的距离M*1维

Rn1=Ric1-Ric1(Nmid);%声源至各阵元与参考阵元的声程差矢量M*1维

s1=cos(w*t);%参考阵元接收到的信号1*L维

snr =20;

Am= 10^(-snr/20);

n1=Am*(randn(M,L)+j*randn(M,L));%各阵元噪声矢量

p1=zeros(M,L);%M*L维

for k1=1:M

p1(k1,:)=Ric1(Nmid)/Ric1(k1)*s1.*exp(-j*w*Rn1(k1)/c); %各阵元经过幅度衰减和相位延迟后接收到的信号，M*L维

end

p=p1+n1;%各阵元接收的声压信号矩阵M*L

R=p*p'/L;%接收数据的自协方差矩阵M*M

% ----------------------------------------------------------

% 扫描范围

step_x=0.1;

step_z=0.1;

y=y1;

x=[0:step_x:20];

z=[0:step_z:20];

for k1=1:length(z) % 纵坐标

for k2=1:length(x)

Ri=sqrt((x(k2)-xi).^2+(y-yi).^2+(z(k1)-zi).^2); %该扫描点至各阵元的聚焦距离矢量

Rn=Ri-Ri(Nmid);%扫描点到各阵元与参考阵元的程差矢量M*1

b=exp(-j*w*Rn/c);%声压聚焦方向矢量M*1

Pcbf(k1,k2)=abs(b'*R*b);

end

end

% 归一化

for k1=1:length(z)

pp(k1)=max(Pcbf(k1,:));% Pcbf的第k1行的最大元素的值

end

Pcbf=Pcbf/max(pp);% Pcbf所有元素除以其最大值，归一化幅度

figure;

mesh(x,z,Pcbf);

xlabel('x(m)'),ylabel('z(m)')

title('常规聚焦波束形成单亮点声图')

figure;

pcolor(x,z,Pcbf);shading interp;

xlabel('x(m)'),ylabel('z(m)')

title('常规聚焦波束形成单亮点声图')

colorbar

[a,b] = find(Pcbf==max(max(Pcbf)));

xm1=b/length(x)*20, zm1=a/length(z)*20,

[a b]=find(Pcbf > 0.5*max(max(Pcbf)));

deta_x=(max(b)-min(b))/length(x)*20

deta_z=(max(a)-min(a))/length(z)*20