MATLAB实现宽带信号DOA估计仿真系统：传统波束形成与MUSIC算法

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的宽带信号波达方向(DOA)估计仿真系统，集成传统波束形成和高分辨率MUSIC算法。系统包含信号生成、阵列处理和算法实现模块，支持宽带信号DOA估计的性能验证与对比分析。

详 情 说 明

宽带信号DOA估计仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的宽带信号波达方向(DOA)估计仿真系统。系统采用传统波束形成方法（如延迟求和波束形成器）和高分辨率MUSIC算法，对宽带信号进行DOA估计。系统包含信号生成模块、阵列处理模块、算法实现模块和性能分析模块，能够模拟不同信噪比条件下的DOA估计性能，并可视化估计结果。

功能特性

• 宽带信号模拟：支持多信号源、多频率成分的宽带信号生成
• 阵列配置灵活：可自定义阵元数量、间距和几何结构（支持均匀线阵等）
• 多算法实现：集成传统波束形成和高分辨率MUSIC算法
• 性能评估：提供均方根误差(RMSE)、分辨率等量化指标
• 可视化分析：生成空间谱图、波束模式图、性能对比曲线等多种图表
• 参数可配置：支持信号参数、环境参数和算法参数的灵活调整

使用方法

1. 参数配置：修改输入参数部分，设置阵列配置、信号特性、环境条件和算法参数
2. 运行仿真：执行主程序启动仿真过程
3. 结果分析：查看输出的空间谱图、DOA估计值和性能指标
4. 性能对比：通过调整信噪比等参数，分析不同条件下的算法性能

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计和机器学习工具箱（部分功能可选）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括宽带信号的生成与模拟、阵列接收信号模型构建、传统波束形成与MUSIC算法的具体执行、DOA估计结果的计算与提取，以及多种可视化图形的生成与输出。该文件通过集成各功能模块，完成从参数输入到结果展示的完整仿真链路，支持性能指标的量化分析和算法效果的直观对比。