matlab绘制比幅法测向间距误差变化曲线

以下是一个简单的三通道间距为150比幅测向算法的MATLAB代码示例： ```matlab % 设置参数 c = 3e8; % 光速 f = 10e9; % 频率 lambda = c/f; % 波长 d = 150*lambda; % 间距 % 生成模拟信号 theta = linspace(-pi/2, pi/2, 181); % 角度范围 s = exp(1j*2*pi*d*sin(theta)/lambda); % 信号 % 添加噪声 noise = randn(size(s)) + 1j*randn(size(s)); s = s + noise; % 三通道测量 A = [1 1 1; exp(1j*2*pi*d*sin(theta(2))/lambda) exp(1j*2*pi*d*sin(theta(91))/lambda) exp(1j*2*pi*d*sin(theta(180))/lambda); exp(1j*2*pi*d*sin(theta(1))/lambda) exp(1j*2*pi*d*sin(theta(91))/lambda) exp(1j*2*pi*d*sin(theta(181))/lambda)]; y = A*s; % 估计角度 theta_hat = asin(real(conj(y(2))*y(3))/(abs(y(2))*abs(y(3))))/pi*180; % 绘制结果 plot(theta/pi*180, abs(s).^2); hold on; plot(theta_hat, abs(y(2))^2, 'rx'); xlabel('角度 (度)'); ylabel('功率谱密度'); legend('原始信号', '估计角度'); ``` 这个代码生成一个模拟信号并添加噪声，然后使用三通道测量来估计信号的到达角度。最后，它绘制原始信号和估计角度之间的功率谱密度曲线。注意，这只是一个简单的示例，可能需要根据具体应用进行修改和优化。

以下是一种基于 MUSIC 算法的比幅测向算法的 MATLAB 代码示例： ```matlab % 生成一个2D平面上的天线阵列 d_x = 0.5; d_y = 0.5; N_x = 10; N_y = 10; x_axis = linspace(-(N_x-1)*d_x/2, (N_x-1)*d_x/2, N_x); y_axis = linspace(-(N_y-1)*d_y/2, (N_y-1)*d_y/2, N_y); [X, Y] = meshgrid(x_axis, y_axis); array = [X(:), Y(:)]; % 生成信号源位置 source = [1, 2]; % 生成接收到的信号 lambda = 1; % 波长 k = 2*pi/lambda; % 波数 d = norm(array(1,:)-array(2,:)); % 天线间距 phi = k*(d*cosd(30)*sind(60)*source(1)+d*sind(30)*sind(60)*source(2)); % 信号相位 s = exp(1j*phi); % 加入噪声 SNR = 10; % 信噪比 P_s = mean(abs(s).^2); % 信号功率 P_n = P_s/(10^(SNR/10)); % 噪声功率 n = sqrt(P_n/2)*(randn(size(array,1),1)+1j*randn(size(array,1),1)); x = s + n; % MUSIC算法比幅测向 theta = linspace(0, 360, 181); % 搜索角度范围 Rxx = x * x' / size(x,2); % 信号自相关矩阵 [V, D] = eig(Rxx); % 对自相关矩阵进行特征值分解 [~, idx] = sort(diag(D), 'descend'); % 特征值从大到小排序 Pn = V(:,idx(N_x+1:end)) * V(:,idx(N_x+1:end))'; % 噪声空间投影矩阵 Pn_norm = trace(Pn) / (N_x*N_y-size(x,1)); % 噪声空间投影矩阵的归一化常数 spectrum = zeros(size(theta)); for i = 1:length(theta) a = exp(-1j*k*(array(:,1)*cosd(theta(i))+array(:,2)*sind(theta(i))))'; spectrum(i) = 1/(a'*(Pn/a)/Pn_norm*a); end % 求解峰值 [~, idx] = findpeaks(abs(spectrum)); theta_hat = theta(idx); % 绘制结果 figure; subplot(121); plot(array(:,1), array(:,2), 'o', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2); hold on; plot(source(1), source(2), 'x', 'MarkerSize', 20, 'LineWidth', 2); axis equal; title('Antenna Array'); subplot(122); plot(theta, abs(spectrum)); hold on; plot(theta_hat, abs(spectrum(idx)), 'ro', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2); xlabel('Angle (degree)'); ylabel('Spectrum'); title('MUSIC Algorithm'); ``` 其中，`array` 是一个 $N_x \times N_y$ 的 2D 天线阵列，`source` 是信号源的位置，`x` 是接收到的信号，`SNR` 是信噪比。在代码中，我们首先计算出信号的自相关矩阵 `Rxx`，然后对其进行特征值分解得到特征向量矩阵 `V` 和特征值矩阵 `D`。我们将特征向量按照对应的特征值从大到小排序，然后取前 $N_x$ 个特征向量组成信号空间投影矩阵 `Ps`。噪声空间投影矩阵 `Pn` 则是除了信号空间投影矩阵之外的所有特征向量组成的矩阵。 然后，我们在一定的角度范围内搜索信号的入射角度，计算出对应的导向矢量 `a`，并计算出其与噪声空间投影矩阵的乘积，最后计算出 MUSIC 算法的谱。在谱中，每个峰值对应一个信号源的入射角度。我们可以使用 MATLAB 自带的 `findpeaks` 函数来寻找峰值，并求解出对应的入射角度。 最后，我们可以将结果绘制出来，包括天线阵列的位置、信号源的位置以及 MUSIC 算法的谱。