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1.程序功能描述
2.测试软件版本以及运行结果展示
3.核心程序
4.本算法原理
5.完整程序 1.程序功能描述
基于MUSIC算法的六阵元圆阵DOA估计matlab仿真.
2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022a版本运行 3.核心程序
........................................…目录
1.程序功能描述
2.测试软件版本以及运行结果展示
3.核心程序
4.本算法原理
5.完整程序 1.程序功能描述
基于MUSIC算法的六阵元圆阵DOA估计matlab仿真.
2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022a版本运行 3.核心程序
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%MUSIC谱矩阵
Pmusic zeros(90/steps1, 360/steps); for theta 0:steps:90 for phi 0:steps:360-steps % 计算时延向量 tao2 Rmus * sin(theta*pi/180) * cos( phi*pi/180 - 2*pi/Nmk*(0:Nmk-1))/Speeds; % 计算方向向量Aq exp(-j*omega * tao2); % 计算MUSIC谱的一个点Pmusic(Ridx,Tidx) 1/(Aq*En*En*Aq); Tidx Tidx1; end Ridx Ridx 1; % 更新俯仰角索引 Tidx 1; % 重置方位角索引
end
% 取MUSIC谱的绝对值
Pmusic abs(Pmusic); %归一化
for k1 1:90/steps1% 查找每一行的最大值 pp(k1) max(Pmusic(k1,:));
end
% 归一化MUSIC谱
Pmusic Pmusic/max(pp); figure(1); % 创建第一个图形窗口
subplot(2,2,1);
theta 0:steps:90; % 俯仰角向量
phi 0:steps:360-steps; % 方位角向量
surf(phi,theta,Pmusic,EdgeColor,none); % 绘制三维MUSIC谱图
xlabel(yout2(方位角°)),ylabel(Y(俯仰角°)) % 设置坐标轴标签
title(MUSIC三维定位情况) % 设置图形标题
colorbar % 显示颜色条
colormap(jet); % 设置颜色图 subplot(2,2,2);
P_MUS_log 10 * log10(Pmusic); % 对MUSIC谱取对数并转换为分贝值
surf(phi,theta,P_MUS_log,EdgeColor,none); % 绘制三维对数MUSIC谱图
xlabel((yout2/方位角°)),ylabel((Y/俯仰角°)) % 设置坐标轴标签但这里的标签格式有误
title(MUSIC三维定位情况) % 设置图形标题与上一个图形重复
colorbar % 显示颜色条
colormap(jet); % 设置颜色图与上一个图形重复 subplot(2,2,[3,4]);
pcolor(phi,theta,P_MUS_log); % 使用pcolor绘制对数MUSIC谱图适用于平面显示
shading interp; % 平滑颜色过渡
xlabel((yout2/方位角°)); % 设置x轴标签但这里的标签格式有误多了一个括号
ylabel((Y/俯仰角°)); % 设置y轴标签同上
title(MUSIC三维定位情况) % 设置图形标题与上两个图形重复
colorbar % 显示颜色条
colormap(jet); % 设置颜色图与上两个图形重复
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4.本算法原理 MUSICMultiple Signal Classification算法是一种经典的基于子空间的DOA估计方法。它区分信号子空间和噪声子空间利用接收到的信号数组的协方差矩阵的特征向量和特征值来估计信号的到达方向。MUSIC算法是一种基于子空间分解的算法它利用信号子空间和噪声子空间的正交性构建空间谱函数通过谱峰搜索估计信号的参数。对于声源定位来说需要估计信号的DOA。MUSIC算法对DOA的估计有很高的分辨率且对麦克风阵列的形状没有特殊要求因此应用十分广泛。 考虑一个由六个全向阵元组成的均匀圆阵所有阵元等间距地分布在半径为(r)的圆上。当有远场窄带信号入射时我们可以利用该阵列接收信号并估计信号的波达方向Direction of Arrival, DOA。 假设有(K)个信号源其波达方向分别为(\theta_1, \theta_2, ..., \theta_K)信号源的波长为(\lambda)。对于圆阵每个阵元相对于参考阵元的方位角是固定的假设第一个阵元为参考阵元其方位角为0。设有六个均匀分布在圆上的阵元阵元间的距离为d。若同时存在K个来自不同方向的信号则接收到的观测向量可以表示为 协方差矩阵计算 对观测数据做一定的处理如快速傅里叶变换然后计算其频域下的协方差矩阵 特征值分解 对协方差矩阵进行特征值分解 构造投影算子 构造噪声子空间的正交补投影算子 MUSIC谱估计 计算任意方向处的MUSIC谱 DOA估计 在预设的搜索范围内遍历找出使得MUSIC谱峰值最高的若干个theta这些峰值位置即为估计出的信号源方向角。
5.完整程序
VVV
