二维DOA估计计算rmse的matlab代码
时间: 2024-01-01 09:05:14 浏览: 193
二维DOA估计通常使用基于阵列信号处理的算法,如MUSIC、ESPRIT、ROOT-MUSIC等。下面是一个基于MUSIC算法的二维DOA估计的RMSE(均方根误差)的MATLAB代码示例:
```matlab
% 二维DOA估计的RMSE计算
clear all;
close all;
% 设置参数
N = 10; % 阵元数
M = 2; % 信源数
theta1 = 30; % 第一个信源的方位角
theta2 = 60; % 第二个信源的方位角
SNR = 10; % 信噪比
% 生成阵列信号
A = exp(-1i*2*pi*sin([0:N-1].'*pi*sin(theta1/180*pi))); % 信源1的波达矢量
B = exp(-1i*2*pi*sin([0:N-1].'*pi*sin(theta2/180*pi))); % 信源2的波达矢量
X = A*randn(M,1).' + B*randn(M,1).'*10^(-SNR/20); % 信号加噪声
% MUSIC算法估计DOA
Rxx = X*X'/size(X,2); % 信号的协方差矩阵
[EV,D] = eig(Rxx); % 协方差矩阵的特征值分解
[lambda,idx] = sort(diag(D),'descend'); % 特征值从大到小排序
EV = EV(:,idx); % 特征向量按照特征值排序
Pmusic = zeros(181,181); % DOA估计概率密度函数
for theta1 = 0:1:180
for theta2 = 0:1:180
a1 = exp(-1i*2*pi*sin([0:N-1].'*pi*sin(theta1/180*pi))); % 波达矢量
a2 = exp(-1i*2*pi*sin([0:N-1].'*pi*sin(theta2/180*pi))); % 波达矢量
Pmusic(theta1+1,theta2+1) = 1/(a1'*(EV(:,M+1:end)*EV(:,M+1:end)')*a1)/(a2'*(EV(:,M+1:end)*EV(:,M+1:end)')*a2); % MUSIC算法
end
end
% 计算RMSE
[~,idx] = maxk(Pmusic(:),M);
[idx1,idx2] = ind2sub(size(Pmusic),idx);
rmse1 = sqrt(mean((idx1-1-theta1).^2));
rmse2 = sqrt(mean((idx2-1-theta2).^2));
rmse = sqrt((rmse1^2+rmse2^2)/2);
% 绘图
figure;
subplot(2,2,1);
plot(abs(A));
title('波达矢量1');
subplot(2,2,2);
plot(abs(B));
title('波达矢量2');
subplot(2,2,3);
imagesc(0:1:180,0:1:180,abs(Pmusic));
title('DOA估计概率密度函数');
xlabel('方位角1');
ylabel('方位角2');
colorbar;
subplot(2,2,4);
imagesc(0:1:180,0:1:180,Pmusic/max(Pmusic(:))>0.5);
title('DOA估计结果');
xlabel('方位角1');
ylabel('方位角2');
colorbar;
```
以上代码中,首先生成了两个信源的阵列信号,然后使用MUSIC算法估计二维DOA,并计算了RMSE。最后绘制了DOA估计概率密度函数图和DOA估计结果图。
需要注意的是,这里使用的是随机阵列信号,实际应用中需要使用真实信号数据进行验证。另外,RMSE的计算结果可能会受到不同算法和参数的影响,因此需要进行多次实验并进行综合评估。
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