【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

✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，修心和技术同步精进，matlab项目合作可私信。

🍎个人主页：Matlab科研工作室

🍊个人信条：格物致知。

⛄ 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

⛄ 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.

🍅 仿真咨询

1.卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

2.图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

3.旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划

4.无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配

5.传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位

6.信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号

7.生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化

8.微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

9.元胞自动机交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

⛳️ 代码获取关注我

❤️部分理论引用网络文献，若有侵权联系博主删除

❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料