基于VC的天线波束赋形区域绘制(2)
课题研究的出发点。
本课题是以 Visual Studio 2008 为开发平台，研究设计出一款能够满足研究者需
要的应用程序。研究者可以通过在一个平面画板上绘制任意不规则的波束图形，绘制
完成后，可以将区域内和区域外的坐标输出给使用者，这样可以方便使用者对波束赋
形的进行更深一步的研究。
1．2 课题任务
1.2.1 程序目的
针对相控阵列天线的波束赋形，本课题采用 VC++设计波束赋形区域自动化绘制，
即刻通过鼠标改变控制点的位置和坐标值来进行 UV 平面赋形区域的图形描绘。并且
通过本课题的训练，能够掌握波束赋形的基本知识和 VC图形绘制方法。
1.2.2 程序要求实现的功能
1）通过鼠标左键选取控制点，记录控制点的顺序，然后将点依次用直线连接，绘
图完成后，能够构成闭合的区域，即主瓣区。
2）对于不理想的点可以进行删除，移动等操作。
3）作图区域坐标轴归一化，UV平面横轴纵轴大小均为-1～1，并可根据使用者需
要，调节步长的大小。
4）最后需要分别输出在区域内和区域外所有坐标点。
以上为程序的基本要求，在此基础上，要求能够绘制多个区域，即副瓣区，如下 上图为程序设计示意图，图示展示了标准矩形区域，而课题则要求能够绘制不规
则的区域。
1．3 论文安排
论文主要分为以下几部分：
1）绪论：阐述本课题研究背景及研究出发点，以及课题主要任务与要求和论文内
容安排。
2）波束赋形及开发平台介绍：简单介绍了波束赋形技术，及程序开发平台 Visual
Studio 2008。
3）程序设计实现：详细介绍了程序开发的过程，开发的思路，及主要成员函数，
变量介绍。
4）程序功能应用：介绍程序主要功能，以及后续功能开发与改进工作。
2 波束赋形及程序开发环境
2．1 波束赋形简介
波束赋形（Beamforming）又可被称作空域滤波，这是应用于定向接收和发送信
号的处理技术。在某些实际情况中，经常指给定主瓣区域，副瓣区域以及电平的大小
和主瓣平坦度等要求，赋予方向图以特殊形状，这个过程就称之为波束赋形。波束赋
形目的是根据一定的指标的要求，实现对中频信号的最佳匹配。波束赋形在无线传播
过程中是非常重要的，首先，由于天线工作的传播环境十分复杂，且未知，所以信道
经常受到地形，空气湿度等环境因素的影响，由此信号会产生衰减或者失真。研究者们研究波束的赋形，就是为了能够通过发射端或接收端某些参数的设置，来补偿无线
传播过程中的衰减与失真。其中最理想的状态是使等高度的但距离不同的目标能够接
受到等强度的回波，这样能够实现能量的高效利用。
波束赋形技术，简而言之，就是通过调整相控阵列的一些基本的参数，即在发射
端，通过平面阵列的组合，完成波束的设计，使得发射的信号在传播过程中的某些特
定位置获得相长的干涉，而另一些地方，则获得相消干涉。从而控制信号传播的波形，
利用这样的方法，就可以将信号能量集中在所需区域，减少信号能量浪费，在军事方
面，也可以有效的保证信号不被其他国家截获。因此，无论在军事领域，还是民用领
域，都具有很高的运用价值。
波束赋形的研究已经有很长一段时间了，在许多平面阵列合成方案中，主要是塑
造主瓣辐射光束。在许多移动卫星通信的应用领域，要求信号主瓣波束必须与我们所