【雷达干扰】10 阵元雷达在相干干扰场景下的多种自适应波束形成（ADBF）算法Matlab实现

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🔥 内容介绍

10 阵元雷达在相干干扰场景下的多种自适应波束形成（ADBF）算法，可分析目标串入比例、相干系数对方向图的影响及脉压处理，但存在变量未初始化、算法逻辑不完整等问题，需优化以保证运行稳定性。

一、代码核心功能

1. 构建雷达信号模型：包含目标回波（线性调频信号）、相干干扰（基于目标信号复制），支持设置信噪比（SNR）、干噪比（INR）。

2. 实现多种 ADBF 算法：SMI（采样矩阵求逆）、MCMV（约束最小方差）、CTMV（相干目标抑制）、SPT-ADBF、CTP，对比不同算法的方向图性能。

3. 分析关键影响因素：目标信号串入比例（0~1）、干扰相干系数（5 组不同重复次数）对方向图零陷深度的影响。

4. 空域 - 时域联合处理：波束形成后对输出信号进行脉冲压缩，验证目标检测效果。

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二、存在的关键问题

1. 变量未初始化

   ：F2_nor_db、F_mcmv_nor_db、w_smi_ratio等核心数组未提前声明维度，运行时易出现 “未定义变量” 错误。

2. 算法逻辑不完整

   ：WFSS（加权空间平滑）算法仅注释未启用，且内部子阵划分、协方差矩阵平滑逻辑存在漏洞（如Rk与Rf混用）。

3. CTP 算法权值计算不严谨

   ：权值w_ctp = 30*(eye(N)-Us*Us')*V(:,3);中，系数 30 无合理依据，且特征向量选择（V(:,3)）未说明理由，结果随机性强。

4. 脉压处理未保存结果

   ：循环中计算的脉压结果（Fr）未存储，无法对比不同相干系数下的脉压性能，且参考信号与目标信号时延未对齐。

5. 参数设置模糊

   ：阵元间距d单位未注明（默认应为波长倍数），对角加载系数（1、30）凭经验设置，未给出选择依据。

6. 信号截取逻辑冗余

   ：两次调用find(abs(TargetSignal)>=mean(...))截取信号，第二次覆盖第一次结果，逻辑重复且可能导致数据丢失。

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三、优化方案

1. 初始化核心变量

   ：在代码开头声明所有数组维度，示例：

   • F2_nor_db = zeros(11, length(theta));

     （11 组串入比例 × 角度轴点数）

   • w_smi_ratio = zeros(11, 5, N);

     （串入比例 × 相干系数 × 阵元数）

2. 补全 WFSS 算法逻辑

   ：修正子阵划分与协方差矩阵平滑流程，启用注释代码，确保R_wf计算正确，补充权值归一化步骤。

3. 修正 CTP 算法权值

   ：移除固定系数 30，按 “最大化输出信噪比” 原则重新计算，示例：w_ctp = (eye(N)-Us*Us')*inv(Rx_ctp)*(eye(N)-Us*Us')*a_t / (a_t'*(eye(N)-Us*Us')*inv(Rx_ctp)*(eye(N)-Us*Us')*a_t);

4. 完善脉压结果存储

   ：创建脉压结果数组（如Fr_all = zeros(5, sampnum);），存储不同相干系数下的脉压结果，对齐参考信号与目标信号时延（加入2*R/c补偿）。

5. 明确参数定义与选择

   ：注明阵元间距d单位（如d = d/lambda;归一化为波长倍数），对角加载系数通过交叉验证确定（如设置 0~50 的遍历范围）。

6. 简化信号截取逻辑

   ：保留一次信号截取，直接基于无噪目标信号确定截取范围，避免冗余计算：n_cut = find(abs(TargetSignal_unnoised)>=mean(abs(TargetSignal_unnoised))); s_t = TargetSignal(n_cut);

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

N = 10;

pos_t = [0]; % 期望信号方向

theta_t = pos_t*pi/180;

pos_i = [0.2]; % 干扰信号方向

theta_i = pos_i*pi/180;

d = [0 10.9945 17.1158 24.2051 30.6403 36.7621 51.9163 56.9941 97.7623 200]';%阵元间距离

theta = (-1:0.001:1)*pi/180; %角度轴

%===== 时域参数 =====

c = 3e8;

f0 =3e9;

Tp = 0.64e-6;%脉宽

B = 20e6;%带宽

k = B/Tp;%chirp斜率

R = 300;%距离

lambda = c/f0;%波长

INR_db = [40]; % 干噪比db

INR = 10.^(INR_db/20); % 干噪比

🔗 参考文献

[1]陈希信,韩彦明,于景兰.高频雷达自适应波束形成抗干扰研究[J].电波科学学报, 2010(6):7.DOI:10.3969/j.issn.1005-0388.2010.06.024.

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