基于被动时反的 ac-MVDR 水下声源定位matlab代码
时间: 2023-08-01 15:10:44 浏览: 56
以下是基于被动时反的 ac-MVDR 水下声源定位的 MATLAB 代码示例:
```matlab
%% 数据读取
% 假设有8个水下声源,每个声源发出1000个采样点,共采集到8通道声音数据
% 音频数据存储在一个8x1000的矩阵中,每一行代表一个声源在8个通道上的采集数据
% 假设采样率为16000Hz
% 定义采样率
fs = 16000;
% 加载音频数据
load('audio_data.mat');
% 声源数
num_sources = size(audio_data, 1);
% 采样点数
num_samples = size(audio_data, 2);
% 通道数
num_channels = size(audio_data, 3);
%% 数据预处理
% 对每个通道的音频数据进行预处理,包括去除直达波和背景噪声
% 假设直达波的时延为1ms,即16个采样点
delays = [0, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112];
% 去除直达波
for i = 1:num_sources
for j = 1:num_channels
audio_data(i,:,j) = circshift(audio_data(i,:,j), -delays(j));
end
end
% 假设背景噪声仅存在于前100个采样点
noise_data = audio_data(:,:,1:100);
noise = mean(noise_data, 3);
% 去除背景噪声
for i = 1:num_sources
for j = 1:num_channels
audio_data(i,:,j) = audio_data(i,:,j) - noise(j);
end
end
%% ac-MVDR 定位算法
% 假设采用圆形阵列,半径为0.5m,间距为0.1m
% 构造坐标矩阵
N = 8; % 阵元数
R = 0.5; % 半径
d = 0.1; % 阵元间距
x = zeros(N, 2); % 坐标矩阵
for i = 1:N
x(i, 1) = R*cos(2*pi*(i-1)/N);
x(i, 2) = R*sin(2*pi*(i-1)/N);
end
% 求解声源位置
% 假设声源位置在圆形阵列所在平面上,且z坐标为0
theta = 0:0.5:359.5; % 假设声源位置的极角范围为0到359.5度
num_angles = length(theta);
locations = zeros(num_angles, 2);
for i = 1:num_angles
phi = theta(i);
a = zeros(1, N); % 构造阵列流型矢量
for j = 1:N
a(j) = exp(-1i*2*pi*((j-1)*d/R*cos(phi*pi/180)));
end
a = a.';
P = zeros(N, N); % 构造空间谱矩阵
for j = 1:num_channels
P = P + a*a'*audio_data(:, :, j)/num_samples;
end
P = P/num_channels;
invP = inv(P); % 求逆矩阵
w = (invP*a)/(a'*invP*a); % 求加权系数
locations(i, :) = w'*x; % 计算声源位置
end
%% 结果可视化
figure;
polarplot(theta*pi/180, locations(:, 1), '.');
title('水下声源定位结果');
```
以上代码将输入一组多通道水下声音数据,预处理后使用基于被动时反的 ac-MVDR 算法进行声源定位,并将结果可视化。请注意,此代码仅作为示例,实际应用时需要根据具体情况进行修改和优化。