利用matlab实现求根root-music算法的DOA估计的仿真

资 源 简 介

利用matlab实现求根root-music算法的DOA估计的仿真

详 情 说 明

root-MUSIC算法是经典MUSIC（Multiple Signal Classification）算法的一种改进版本，主要用于波达方向（Direction of Arrival, DOA）估计。相比传统MUSIC算法依赖谱峰搜索，root-MUSIC通过多项式求根直接求解信号来向，计算效率更高且精度更优。

核心思路 阵列模型：首先构建均匀线阵（ULA）接收模型，假设多个窄带信号以不同角度入射到阵列上，通过阵列接收数据构造协方差矩阵。 子空间分解：对协方差矩阵进行特征分解，分离出信号子空间和噪声子空间，噪声子空间的正交性用于后续求解。 多项式构造：利用噪声子空间构造一个多项式，其根对应信号的来向角度。 求根与角度映射：通过求解多项式根，筛选单位圆附近的根，并转换为物理角度值。

仿真实现要点 协方差矩阵估计：需对有限快拍数的接收数据计算协方差矩阵，通常采用时间平均法。 多项式系数提取：从噪声子空间矩阵中构造多项式系数，注意系数对称性。 角度转换：复数根的相位信息直接映射到空间角度，需结合阵元间距与波长关系。

优势与局限 优势：避免谱搜索，计算量低；对相干信号有一定鲁棒性。 局限：阵元间距需满足半波长条件，否则会出现角度模糊。

通过MATLAB仿真可直观验证算法性能，例如分析角度分辨率、信噪比影响等。扩展方向可结合ESPRIT或压缩感知进一步提升估计精度。