方位角的求解(基于MUSIC算法)
function index = MUSIC(X,Chirp_Num,Target_Num)
%% MUSIC算法:用于方位角的角度估计
%% BY YUXULIANG,ZJU,20211123
d2rad = pi / 180; % pi rad = 180 ° 1°= pi/180 rad
N = 8; % 阵元数目
M = Target_Num; % 信源数目
lambda = physconst('lightspeed') / 77e9; % 波长
D = 0.5 * lambda; % 阵元间距
DD = 0:D:(N-1)*D; % 信号源到每个阵列的距离,维度为1×8
% 计算协方差矩阵
RX = X * X' / Chirp_Num;
% 特征值分解
[EV,D] = eig(RX); % 特征值分解
EVA = diag(D)'; % 特征值对角线提取并转为一行
[~,I] = sort(EVA); % 特征值排序从小到大
EV = fliplr(EV(:,I)); % 特征矢量排序
En = EV(:,M+1:N); % 噪声子空间
for angle_index = 1:181
angle(angle_index) = angle_index - 91; % 角度区间为-90到90
phim = d2rad * angle(angle_index);
a = exp(-1j * 2 * pi * DD * sin(phim)/lambda) .'; % 维度为8×1
Pmusic(angle_index) = 1 / (a' * En * En' * a);
end
Pmusic = abs(Pmusic);
index = find(Pmusic == max(Pmusic));
end
俯仰角与方位角的联合求解(基于MUSIC算法)
function [index1,index2,Pmusic] = MUSIC_2D(X1,CHIRP_NUM,TARGET_NUM)
%% MUSIC算法:用于方位角和俯仰角的角度估计
d2rad = pi / 180; % pi rad = 180 ° 1°= pi/180 rad
N = 8; % 阵元数目
M = TARGET_NUM; % 信源数目
lambda = physconst('lightspeed') / 77e9; % 波长
D = 0.5 * lambda; % 阵元间距
D1 = 0:D:(N-1)*D; % TX0和TX2的线阵间距
D2 = 2 * D : D : 5 * D; % TX1的线阵间距
D_AZI = [D1,D2]; % TX0 TX2 和 TX1的水平间距
D_ELE = [zeros(1,8) D*ones(1,4)]; % TX0/TX2和TX1的纵向间距
%% 计算协方差矩阵
RX = X1 * X1' / CHIRP_NUM;
[EV,D] = eig(RX); % 特征值分解
EVA = diag(D);% 特征值对角线提取并转为一行
[~,I] = sort(EVA);% 特征值排序从小到大,eig默认有排序
EV = fliplr(EV(:,I));% 特征矢量排序
EN = EV(:,M+1:N); % 噪声子空间
%% 遍历每个方位角和俯仰角 计算空间谱
for ele = 1:181 % 俯仰角遍历
phim(ele) = ele - 91;
phim1 = d2rad * phim(ele);
for azi = 1:181 % 方位角遍历
theta(azi) = azi - 91;
theta1 = d2rad * theta(azi);
a = exp(-1j * 2 * pi * (D_AZI * cos(phim1) * sin(theta1) + D_ELE * sin(phim1)) / lambda).'; % 构建导向矢量
Pmusic(azi,ele) = 1 / (a' * EN *EN' * a); % 空间谱函数
end
end
Pmusic = abs(Pmusic);
[index1,index2] = find(Pmusic == max(max(Pmusic))); % 找到空间谱谱峰并返回俯仰角和方位角
end