基于MATLAB的ESPRIT算法高分辨阵列测向系统

资 源 简 介

本项目实现基于MATLAB的ESPRIT算法，用于高精度阵列信号波达方向（DOA）估计。通过构造协方差矩阵，利用旋转不变因子直接计算信号源角度，无需谱峰搜索，适用于雷达、通信等领域的快速测向需求。

详 情 说 明

基于ESPRIT算法的高分辨阵列测向系统

项目介绍

本项目实现了一种基于ESPRIT（旋转不变子空间）算法的高分辨阵列波达方向（DOA）估计系统。ESPRIT算法通过构造接收数据的协方差矩阵，利用旋转不变因子直接提取信号子空间，从而计算信号源的角度信息。与传统需要谱峰搜索的算法相比，本方法显著提高了运算效率，适用于实时测向应用场景。

功能特性

• 高效DOA估计：采用ESPRIT算法，无需谱峰搜索，直接计算信号源角度
• 多信号源处理：支持多个相干或非相干信号源的波达方向同时估计
• 性能分析：提供角度估计误差与信噪比关系的量化分析
• 可视化展示：生成空间频谱分布图和算法性能分析曲线
• 参数灵活配置：可自定义阵元数、采样点数、信噪比和入射角度范围

使用方法

1. 参数设置：在主程序中配置阵列参数（阵元数、阵元间距）、信号参数（信号源数量、入射角度）和环境参数（信噪比、采样点数）

1. 运行测向：执行主程序，系统将自动完成以下流程：

- 生成阵列接收信号数据 - 构建协方差矩阵并进行特征值分解 - 实施ESPRIT算法进行DOA估计 - 输出估计角度结果

1. 结果分析：系统将显示估计出的DOA角度值，并生成性能分析图和空间频谱可视化图

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（建议8GB以上用于大规模阵列处理）

文件说明

主程序文件整合了完整的ESPRIT测向系统流程，包含了阵列信号生成、协方差矩阵构建、子空间分解、旋转不变因子提取以及DOA角度计算等核心功能模块，同时实现了结果可视化与性能评估分析。