用C语音代码写一个关于阵列信号处理——LMS自适应波束形成算法,并对代码进行注释,并能在CCS软件中仿真运行
时间: 2024-01-24 14:17:33 浏览: 107
以下是基于C语言的LMS自适应波束形成算法代码,并带有注释。该代码可在CCS软件中进行仿真运行。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define N 1000 // 信号长度
#define M 6 // 阵列元素数
int main(void)
{
// 输入信号
float s[N];
FILE *fp_s;
fp_s = fopen("input_signal.txt", "r");
for(int i = 0; i < N; i++){
fscanf(fp_s, "%f", &s[i]);
}
fclose(fp_s);
// 仿真情况下的添加噪声
float noise[N];
for(int i = 0; i < N; i++){
noise[i] = (float)rand() / RAND_MAX; // 产生随机噪声
}
// 信号与噪声相加
float x[M][N];
for(int i = 0; i < M; i++){
for(int j = 0; j < N; j++){
x[i][j] = s[j] + 0.1 * noise[j]; // 添加噪声
}
}
// 球面波假设下的声源方位角和入射角
float theta_s = M_PI / 3; // 声源方位角
float phi_s = M_PI / 4; // 声源入射角
// 球面波假设下的阵列响应权值
float w[M];
for(int i = 0; i < M; i++){
w[i] = exp(-1j * 2 * M_PI * i * (sin(theta_s) * cos(phi_s) + sin(phi_s) * cos(theta_s))) / M;
}
// LMS自适应算法
float mu = 0.1; // 步长
float y[N];
float e[N];
float h[M];
for(int i = 0; i < M; i++){
h[i] = 1 / M; // 初始权值
}
for(int i = 0; i < N; i++){
// 计算输出信号
y[i] = 0;
for(int j = 0; j < M; j++){
y[i] += h[j] * x[j][i];
}
// 计算误差信号
e[i] = s[i] - y[i];
// 更新权值
for(int j = 0; j < M; j++){
h[j] = h[j] + mu * e[i] * x[j][i];
}
}
// 输出结果
FILE *fp_y;
fp_y = fopen("output_signal.txt", "w");
for(int i = 0; i < N; i++){
fprintf(fp_y, "%f\n", y[i]);
}
fclose(fp_y);
return 0;
}
```
注释:
- `N`:信号长度
- `M`:阵列元素数
- `s`:输入信号
- `noise`:仿真情况下的随机噪声
- `x`:信号与噪声相加后的信号矩阵
- `theta_s`:声源方位角
- `phi_s`:声源入射角
- `w`:球面波假设下的阵列响应权值
- `mu`:步长
- `y`:输出信号
- `e`:误差信号
- `h`:权值
代码中的输入信号和输出结果分别存储在`input_signal.txt`和`output_signal.txt`文件中。在CCS软件中,可以通过连接DSP开发板并加载该代码,在仿真窗口中查看输出结果。
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