基于中断概率约束的波束成形matlab代码
时间: 2023-09-14 18:02:46 浏览: 59
以下是基于中断概率约束的波束成形的Matlab代码:
```matlab
clc;
clear all;
close all;
%% 信号模型
% 信号频率
fc = 2.4e9;
% 波长
lambda = physconst('LightSpeed')/fc;
% 元素间距
d = lambda/2;
% 元素数
N = 8;
% 角度分辨率
theta_res = 1;
% 角度范围
theta_range = -90:theta_res:90;
% 角度数目
theta_num = length(theta_range);
% 信源数目
S = 2;
% 信源角度
theta_s = [-30, 10];
% 信源位置
pos_s = [d*S*tand(theta_s(1)), 0, d*S*tand(theta_s(2)), 0];
% 噪声方差
sigma_n = 1;
%% 波束成形-中断概率约束
% 中断概率
P_out = 0.05;
% 阈值
threshold = sqrt(sigma_n^2*log(1/P_out));
% 仿真次数
N_sim = 10000;
% 成功次数
N_success = 0;
% 重复实验
for i_sim = 1:N_sim
% 随机相位
phi = rand(N, 1) * 2*pi;
% 波束权值
w = exp(1i*phi);
% 接收信号
s = zeros(1, theta_num);
for i_s = 1:S
% 信源位置
pos = pos_s(i_s);
% 接收信号
s = s + exp(1i*2*pi*d*cosd(theta_range-pos)/lambda)' * w(i_s);
end
% 加噪声
n = sqrt(sigma_n/2)*(randn(size(s)) + 1i*randn(size(s)));
% 接收信号加噪声
x = s + n;
% 估计信源位置
pos_hat = zeros(S, 1);
for i_s = 1:S
% 估计信源位置
pos_hat(i_s) = (acosd(abs(x*w(i_s))./norm(x))/theta_res)*theta_res;
end
% 判断是否中断
if any(abs(pos_hat-theta_s) >= threshold)
N_success = N_success + 1;
end
end
% 中断概率估计
P_out_hat = N_success/N_sim;
disp(['P_out_hat = ', num2str(P_out_hat)]);
```
其中,信号模型部分定义了信号的基本参数,包括信号频率、波长、元素间距、元素数、角度范围、角度分辨率、信源数目、信源角度、信源位置和噪声方差等。
波束成形-中断概率约束部分采用了Monte Carlo方法进行仿真。通过随机相位得到波束权值,接收信号并加噪声,估计信源位置,判断是否中断,并统计中断概率。
需要注意的是,本代码中采用了理想阵列模型,即所有元素的增益相同且没有相位误差。在实际情况下,阵列元素的增益和相位都会存在误差,因此需要根据实际情况进行相应的修正。
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