mmse_diedai08.m

最佳权向量自适应迭代更新MSE对比波形

clear
clc

%波束形成的最佳权向量
%已知各信源的到达角度
%假设空间存在3个信号源，0为期望信号，1，2为干扰，各信号不相关；各信号功率相等
%采用8个阵元的线阵

sita0=50*pi/180;sita1=30*pi/180;sita2=70*pi/180;   %各信号DOA
amp1=1;amp2=1;amp3=1;          %各信号幅度

t1=pi*sin(sita1);
a_sita1=[1,exp(i*t1),exp(i*2*t1),exp(i*3*t1),exp(i*4*t1),...
 exp(i*5*t1),exp(i*6*t1),exp(i*7*t1)].';
t0=pi*sin(sita0);
a_sita0=[1,exp(i*t0),exp(i*2*t0),exp(i*3*t0),exp(i*4*t0),...
 exp(i*5*t0),exp(i*6*t0),exp(i*7*t0)].';
t2=pi*sin(sita2);
a_sita2=[1,exp(i*t2),exp(i*2*t2),exp(i*3*t2),exp(i*4*t2),...
 exp(i*5*t2),exp(i*6*t2),exp(i*7*t2)].';
% 生成方向矩阵

    N=900;
    bit1=2*rem(unidrnd(2,1,N),2)-1;
    bit2=2*rem(unidrnd(2,1,N),2)-1;
    bit3=2*rem(unidrnd(2,1,N),2)-1;
 %生成N比特的用户数据 
 
     SNRdB=7;%暂定一个信噪比
    n0=1/(10^(SNRdB/10));
    sigma=sqrt(n0);
    
for nn=1:N;
   for mm=1:8;
      xf(mm,nn)=amp1*exp(i*pi*(mm-1)*sin(sita0))+...
         amp2*exp(i*pi*(mm-1)*sin(sita1))+...
         amp3*exp(i*pi*(mm-1)*sin(sita2))+ sigma*randn(1);            %16*1000
   end;
end;
% 产生观测数据

Cxd=0;
for ri=1:N;
   Cxd=Cxd+xf(:,ri)*xf(:,ri)';
end;
Rxd=Cxd/N;       % 计算协方差矩阵   16*16

Cxx=0;
for ri1=1:N;
   Cxx=Cxx+xf(:,ri1)*(bit1(ri1));   %16*1
end;
Rxx=Cxx/N;
% 计算协方差矩阵

iRxd=inv(Rxd);
Wopt=iRxd*Rxx;
%计算波束形成的最佳权向量
% Wopt=R^(-1)a(sitad)/[a'(sitad)*R^(-1)*a(sitad)];  其中sitad为期望信号的DOA;
% '为哈密特转制

 u=0.01;
angle=0.1:0.1:90;   %在【0，90】范围内绘制波束图，步长为0.01度
 
for ii=1:5
for n=1:length(angle)
     sita=(n-1)*pi/1800;
   for l=1:8
      xd(l)=amp1*bit1(N)*exp(i*pi*(l-1)*sin(sita))+...
         amp2*bit1(N)*exp(i*pi*(l-1)*sin(sita))+...
         amp3*bit1(N)*exp(i*pi*(l-1)*sin(sita))+ sigma*randn(1);
            end
   Xh=[xd(1),xd(2),xd(3),xd(4),xd(5),xd(6),xd(7),xd(8)]';
   y1(n)=Wopt'*Xh;
   y(n)=abs(Wopt'*Xh);        %阵列输出
   
   
end
ymax=max(abs(y));
logy=20*log10(abs(y)/ymax);   %归一化，转换为分贝表示

if ii==1|ii==5
figure(ii)
plot(angle,logy);
%axis([0 90 -70 0])
end
e=y1(n)-bit1(n);
Wopt=Wopt-u*xf(:,900)*e;
end



% 在直角坐标下绘制输出方向图

%非自适应的算法，计算量小，但是不能准确的将期望最大化干扰置零
%同时由于主瓣宽度的限制，干扰如果离主瓣很近则完全无法抑制
%改变步长对输出方向图没有影响，只是改变其精度
%改变求解自相关矩阵R的采样点数和SNR对性能的改变也不是很大
%增加阵元数可以有效的减小主瓣和旁瓣宽度，提高精确度