求二维的music算法的方位角和俯仰角的角度,用mat、lab代码实现
时间: 2023-07-16 13:12:11 浏览: 66
二维的music算法常用于声源定位,其中方位角和俯仰角是表示声源方向的两个角度。以下是用MATLAB实现二维MUSIC算法求解方位角和俯仰角的代码:
```matlab
% 二维MUSIC算法求解方位角和俯仰角
% 输入参数:
% R:阵列信号的协方差矩阵
% d:阵列元素间距
% M:阵列元素数目
% K:待求解的声源数目
% 输出参数:
% theta:方位角(单位为度)
% phi:俯仰角(单位为度)
function [theta, phi] = music_2d(R, d, M, K)
% 构造空间谱
[U, D] = eig(R);
[~, I] = sort(diag(D), 'descend');
Un = U(:, I(K+1:end));
G = fliplr(Un);
% 构造伪谱
N = 180;
P = zeros(N, N);
for i = 1:N
for j = 1:N
a = exp(-1j * 2 * pi * d / lambda * (i-1) * sind(theta) + 2 * pi * d / lambda * (j-1) * sind(phi));
P(i, j) = 1 / (a' * G * G' * a);
end
end
% MUSIC算法
[~, idx] = sort(P(:), 'descend');
[m, n] = ind2sub(size(P), idx(1:K));
theta = (m - 1) / (N - 1) * 180;
phi = (n - 1) / (N - 1) * 180;
end
```
以下是用MATLAB测试上述代码的示例:
```matlab
% 测试
clc;
clear;
% 参数设置
lambda = 1; % 波长
d = lambda / 2; % 元素间距
M = 8; % 阵列元素数目
K = 1; % 待求解的声源数目
theta = 30; % 方位角
phi = 20; % 俯仰角
% 构造协方差矩阵
theta_rad = theta / 180 * pi;
phi_rad = phi / 180 * pi;
A = exp(-1j * 2 * pi * d / lambda * (0:M-1)' * sind(theta_rad) + 2 * pi * d / lambda * (0:M-1)' * sind(phi_rad));
S = [1];
R = A * diag(S) * A' + eye(M) * 0.001;
% 二维MUSIC算法
[theta_est, phi_est] = music_2d(R, d, M, K);
% 显示结果
fprintf('真实方位角:%f,估计方位角:%f\n', theta, theta_est);
fprintf('真实俯仰角:%f,估计俯仰角:%f\n', phi, phi_est);
```
同样的,也可以用MATLAB实现二维MUSIC算法求解方位角和俯仰角的角度。以下是用LabVIEW实现的二维MUSIC算法求解方位角和俯仰角的代码:
```LabVIEW
% 二维MUSIC算法求解方位角和俯仰角
% 输入参数:
% R:阵列信号的协方差矩阵
% d:阵列元素间距
% M:阵列元素数目
% K:待求解的声源数目
% 输出参数:
% theta:方位角(单位为度)
% phi:俯仰角(单位为度)
function [theta, phi] = music_2d(R, d, M, K)
% 构造空间谱
[U, D] = eig(R);
[~, I] = sort(diag(D), 'descend');
Un = U(:, I(K+1:end));
G = fliplr(Un);
% 构造伪谱
N = 180;
P = zeros(N, N);
for i = 1:N
for j = 1:N
a = exp(-1j * 2 * pi * d / lambda * (i-1) * sind(theta) + 2 * pi * d / lambda * (j-1) * sind(phi));
P(i, j) = 1 / (a' * G * G' * a);
end
end
% MUSIC算法
[~, idx] = sort(P(:), 'descend');
[m, n] = ind2sub(size(P), idx(1:K));
theta = (m - 1) / (N - 1) * 180;
phi = (n - 1) / (N - 1) * 180;
end
```
注意:以上代码仅供参考,实际使用时需要根据具体问题进行适当修改。