积分旁瓣电平-matlab函数

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%% ISL 计算
% 该示例用于采用我自己编写的ISL公式计算ISL
clear all; close all; clear;
N = 128; %信号长度
plotEnableHigh = 1;
randPhaSig = exp(1j*2*pi*rand(N,1));   %生成随机相位编码信号
mlb = 0; %设置主瓣宽度为0，即只有自相关延迟为0的值
figure;
plot(real(randPhaSig),'linewidth',1);
axis tight;
title(sprintf('长度为N=%d的随机相位编码信号',N));



[ISL_linear, ISL_dB, PSL_dB] = myISLPSL (randPhaSig, mlb, plotEnableHigh);

调用了计算积分旁瓣电平和峰值旁瓣电平的函数如下：

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function [ISL_linear, ISL_dB, PSL_dB] = myISLPSL (x, mlb, plotEnable)
%% 计算积分旁瓣电平
% 自己动手编写的波形的自相关的ISL积分旁瓣电平、PSL峰值旁瓣电平
% 输入：
% x:          输入信号
% mlb：      主瓣宽度，主瓣一半的宽度
% 输出：
% ISL_linear：ISL输出，以线性值
% ISL_dB:     以dB值输出

N = length(x);                 %输入信号的长度为N，那么自相关序列的长度为2N+1
acf = xcorr(x);                %计算自相关函数
acf_norm = acf/max(abs(acf));  %对自相关函数进行归一化
acf_power = abs(acf_norm).^2;  %能量值，这里取了平方
mainLobeCenter = N;            %找到主瓣的中心位置
% 定义主瓣区域和旁瓣区域
mainLobeInd = mainLobeCenter-mlb : mainLobeCenter+mlb;  %主瓣区域
sideLobeInd = [1: (mainLobeCenter - mlb - 1), (mainLobeCenter + mlb + 1):length(acf)]; %旁瓣区域

% 计算主瓣能量和旁瓣能量
mainLobePower = sum(acf_power(mainLobeInd));  %主瓣总能量
sideLobePower = sum(acf_power(sideLobeInd));  %旁瓣总能量
% 计算峰值旁瓣电平
sideLobePeak_linear = max(abs(acf_norm(sideLobeInd)))/1;  %峰值旁瓣电平
PSL_dB   = 20*log10(sideLobePeak_linear);    %以dB为单位的PSL
PSL_ind = find(abs(acf_norm) == sideLobePeak_linear)
PSL_ind = PSL_ind(1);                        %仅保留第一个峰值
% 计算ISL（两种表示）
ISL_linear = sideLobePower / mainLobePower;   %积分旁瓣电平，这里以主瓣能量
ISL_dB = 10*log10(ISL_linear);                %dB值表示的积分旁瓣电平

acd_ind = (-N+1):(N-1);      %自相关函数的延迟取值范围
if plotEnable == 1
fprintf('=== ISL计算示例 ===\n');
fprintf('主瓣峰值能量: %.4f\n', mainLobePower);
fprintf('旁瓣总能量: %.4f\n', sideLobePower);
fprintf('ISL（线性）: %.6f （无量纲比值）\n', ISL_linear);
fprintf('ISL（dB）: %.2f dB\n', ISL_dB);
fprintf('\n注意：ISL_dB中的"dB"不是物理单位，而是对数标度表示\n');

sidelobePoints = length(sideLobeInd)
averagePower =  sum(abs(acf_norm(sideLobeInd)))/sidelobePoints; %平均能量
averLine = ones(1,2*N-1).*averagePower;
figure;
plot(acd_ind, 20*log10(abs(acf_norm) + eps), 'linewidth',1); %加上eps可以防止太小的值
%plot(acd_ind, (abs(acf_norm) + eps), 'linewidth',1); %加上eps可以防止太小的值
hold on;
plot(acd_ind, 20*log10(averLine),'b--', 'linewidth',1); %加上eps可以防止太小的值
plot(acd_ind(PSL_ind), 20*log10(abs(acf_norm(PSL_ind))), 'ro');
axis tight;
title(sprintf('自相关函数\n积分旁瓣电平ISL = %.2fdB, 峰值旁瓣电平PSL = %.2fdB',ISL_dB, PSL_dB));
legend('自相关值','平均值','PSL');
end

这里生成了128位的随机相位编码波形，经过自相关后再做归一化，可以看到主瓣峰值为0dB，积分旁瓣的整体的平均水平再-25dB左右，峰值旁瓣电平为-16.88dB，与LFM信号的-13.2dB相比还是略低一点的。但是它不如LFM的旁瓣那么平滑，而是有很多凸起。