基于MATLAB的MUSIC算法均匀线阵波达方向估计系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现经典MUSIC算法，通过计算阵列信号协方差矩阵、特征分解构建噪声子空间，利用信号与噪声子空间正交性生成空间谱函数，最终通过谱峰搜索精确估计波达方向。代码结构清晰，适用于均匀线阵DOA估计研究。

详 情 说 明

基于MUSIC算法的均匀线阵波达方向估计系统

项目介绍

本项目实现了经典MUSIC（MUltiple SIgnal Classification）算法，用于均匀线阵接收信号的波达方向（DOA）估计。通过计算阵列接收信号的协方差矩阵并进行特征值分解，构建噪声子空间与信号子空间的正交性关系，进而构造空间谱函数。系统最终通过谱峰搜索精确定位信源方位角，支持多信源场景下的高分辨率DOA估计，并提供信噪比适应性分析与结果可视化功能。

功能特性

• 高分辨率DOA估计：基于子空间正交原理，实现超分辨率波达方向估计
• 多信源支持：能够同时估计多个入射信源的方位角度
• 自适应噪声处理：具备良好的噪比适应性，可在不同信噪比环境下稳定工作
• 完整可视化：提供空间谱三维方位图和估计角度标记的二维谱图
• 性能评估：支持角度估计均方误差计算（需提供真实角度参考值）

使用方法

1. 准备输入数据：准备N×M维复数阵列接收数据矩阵（N为阵元数，M为快拍数）
2. 设置系统参数：配置阵元间距（以波长为单位）、方位角搜索范围及步长
3. 运行估计系统：执行主程序，可选择预设信源数量或自动估计
4. 查看结果：获取估计的波达方向角度值、空间谱函数曲线及可视化图表

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 适用于Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件整合了均匀线阵波达方向估计的核心处理流程，包含了阵列信号接收数据的预处理、协方差矩阵计算与特征分解、信号与噪声子空间分离、空间谱函数构建与谱峰搜索等关键算法模块，同时实现了结果可视化与性能指标计算功能，为用户提供完整的DOA估计解决方案。