一维ESPRIT算法做DOA估计matlab程序
时间: 2023-11-10 16:01:18 浏览: 140
以下是一维ESPRIT算法实现DOA估计的Matlab程序示例:
```
% 输入参数:
% X:接收信号矩阵,大小为M*N,M为接收阵元数量,N为接收信号长度;
% d:阵元间距离;
% K:信号源数量;
% 输出参数:
% theta_hat:信号源DOA估计值,大小为K*1。
function theta_hat = DOA_ESPRIT_1D(X, d, K)
[M, N] = size(X);
R = X * X' / N; % 径向信号相关矩阵
[U, S, V] = svd(R);
E = U(:, 1:K);
F = U(:, 2:K+1);
P = F * E' * inv(E * E');
Phi = diag(exp(-1j * 2 * pi * d * (0:M-1)' * sin(0:pi/180:179*pi/180))); % 接收信号的旋转矩阵
S_hat = P * Phi * X;
[U_hat, S_hat, V_hat] = svd(S_hat);
V1 = U_hat(:, 1:K);
V2 = U_hat(:, K+1:end);
theta_hat = angle(diag(V2' * V1)) / pi * 180;
end
```
其中,输入参数`X`为接收信号矩阵,大小为`M*N`,`M`为接收阵元数量,`N`为接收信号长度;`d`为阵元间距离;`K`为信号源数量。输出参数`theta_hat`为信号源DOA估计值,大小为`K*1`。
该程序实现了ESPRIT算法的一维版本,主要包括以下步骤:
1. 计算接收信号的径向信号相关矩阵`R`,并对其进行奇异值分解,得到信号子空间矩阵`E`和其余空间矩阵`F`;
2. 计算信号子空间矩阵`E`的伪逆`P`,并利用接收信号的旋转矩阵`Phi`将接收信号进行旋转;
3. 对旋转后的接收信号进行奇异值分解,得到信号子空间矩阵`V1`和其余空间矩阵`V2`;
4. 计算信号源的DOA估计值`theta_hat`。
需要注意的是,该程序中的旋转矩阵`Phi`是在`0`到`180`度间以`1`度为步长生成的,可根据实际情况进行调整。另外,在计算`theta_hat`时,需要将弧度转换为角度。
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