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⛄ 内容介绍

基于MUSIC(Multiple Signal Classification)算宽带信号(线性调频信号)DOA(方向角)估计可以通过以下步骤来实现:

  1. 数据采集:
  • 使用阵列天线接收到来自多个信源发射的宽带信号,其中信号具有不的DOA。
  1. 数据预处理:
  • 对接收到的信号进行预处理,包括去除噪声、对齐信号同步等。

  1. 协方差矩阵计算:

  • 基于接收到的预处理信号数据,计算阵列的传感器间相互协方差矩阵。

  1. 特征分解:

  • 对协方差矩阵进行特征分解,得到其特征向量和特征值。

  1. 信号子空间构造:

  • 对特征向量根据对应的特征值进行排序,选择与最小特征值对应的特征向量组成信号子空间。

  1. 空间谱估计:

  • 基于构建的信号子空间,使用MUSIC算法计算DOA的空间谱估计。

  • 通过扫描目标方向角的离散区域,计算每个方向的空间谱。

  1. DOA估计:

  • 从空间谱中找出峰值位置,对应的角度即为信号的DOA估计值。

MUSIC算法基于信,在实际中可以对多个信号进行分离和估计,较准确的DOA估计结果。宽带信(线性调频信号)在该算法中可以被处理和估计。需要注意的是,该算法对阵列几何形状和阵列回波有一定要求,为获得较好的DOA估计精度,合适的阵列设计和参数选择也是重要的。

此外,还可以结合其他技术和算法,如阵列校准、探测方法改进等,来进一步提高DOA估计的准确性和鲁棒性。

⛄ 部分代码

%%%%%%%%%%%%%%%基于线性调频信号的MUSIC算法

clear;

close all;

j=sqrt(-1);

c=3e8;

tao=10e-6;%采样间隔

fs=100e6;%采样频率

M=8;

f1_l=29.9e6;

f1_h=30.1e6;%信号的低频和高频

f2_l=30.1e6;

f2_h=29.9e6;%此种情况下,中频相同且不相关,且为窄带信号

f1_c=(f1_l+f1_h)/2;%中频,且相同

w0=2*pi*f1_c;

B1=f1_h-f1_l;%带宽

kc1=B1/tao;%调制斜率

kc2=-B1/tao;

N_fs=fix(tao*fs);% 采样点数

t0=(0:N_fs-1)/fs;

snr=10;

theta=[-10 20];%入射角度

N_source=length(theta);

lambda=c/f1_c;%波长及阵元间距

d=lambda/2;

dd=(0:M-1)*d;

mecnt=100;

⛄ 运行结果

【DOA估计】基于music算法的宽带信号(线性调频信号)DOA估计附Matlab代码_特征值

【DOA估计】基于music算法的宽带信号(线性调频信号)DOA估计附Matlab代码_无人机_02

⛄ 参考文献

[1] 张静.不同噪声环境下的宽带LFM信号DOA估计[D].西南交通大学[2023-06-20].DOI:CNKI:CDMD:2.2010.142394.

[2] 黄克骥,田达,陈天麒.基于时频子空间分解的宽带线性调频信号DOA估计[J].电子与信息学报, 2004, 26(3).DOI:10.1023/B:JOGO.0000006653.60256.f6.

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