MATLAB实现的基于多算法二维波达方向(DOA)估计系统

资 源 简 介

本项目提供了一个综合性MATLAB平台，针对均匀线阵和面阵的窄带信号，集成多种高分辨率DOA估计算法，实现信号源数量检测及二维方位角、俯仰角的联合估计。系统适用于阵列信号处理研究与应用开发。

详 情 说 明

基于多算法的阵列信号二维波达方向估计系统

项目介绍

本项目实现了一个综合性的阵列信号处理平台，专注于解决二维波达方向估计问题。系统集成了多种经典的高分辨率DOA估计算法，能够处理均匀线阵和面阵接收的窄带信号。通过先进的信号处理技术，实现信号源数量的自动估计和方位角/俯仰角的联合精确定位，支持包括相干信号在内的多种复杂场景，并提供算法性能对比分析功能。

功能特性

• 多算法集成：整合MUSIC、ESPRIT、Root-MUSIC、二维Unitary-ESPRIT等经典算法
• 阵列兼容性：支持均匀线阵和面阵配置
• 场景适应性：处理相干信号与非相干信号场景
• 智能估计：自动估计信号源数量，支持手动设定
• 性能分析：提供估计误差、分辨率阈值、计算耗时等多维度性能指标
• 可视化输出：生成空间谱图、特征值分布等直观分析图表
• 对比报告：生成多算法结果对比分析报告

使用方法

基本参数设置

1. 配置阵列接收信号矩阵（复数N×M矩阵）
2. 输入阵元位置坐标矩阵
3. 设置信号参数：载波频率、信号源数量
4. 定义算法参数：角度搜索范围、信噪比
5. 可选配置：相干信号标记、平滑子阵大小

运行流程

系统将自动执行以下步骤：

1. 信号预处理与协方差矩阵计算
2. 信号源数量估计
3. 多算法并行计算二维角度估计
4. 性能指标计算与结果对比
5. 生成可视化图表和分析报告

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）
• 推荐内存：8GB以上
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件实现了系统的核心调度功能，包含阵列信号数据的输入解析、算法执行流程的整体控制、多种DOA估计算法的协调调用、信号源数量的自动判定逻辑、二维角度估计结果的计算与整合、性能指标的并行评估、可视化图形的生成输出以及多算法对比分析报告的综合生成。该文件作为系统的主要入口，负责整合各个功能模块并确保数据处理流程的完整性与准确性。