基于OMP贪婪算法的压缩感知DOA估计MATLAB项目

资 源 简 介

本项目采用正交匹配追踪（OMP）贪婪算法，在压缩感知框架下实现波达方向（DOA）估计。通过重构和解算阵列接收的稀疏信号，系统能以远低于奈奎斯特速率的采样，精确估计多信号的到达方向。

详 情 说 明

基于OMP的贪婪算法压缩感知DOA估计系统

项目介绍

本项目实现了一种基于正交匹配追踪（OMP）贪婪算法的压缩感知波达方向（DOA）估计系统。该系统利用压缩感知理论，在远低于奈奎斯特采样率的条件下，通过对阵列接收的稀疏信号进行高效重构和解算，实现多个信号源到达方向的准确估计。系统结合了阵列信号处理与空间谱估计技术，为稀疏信号环境下的DOA估计提供了一种有效的解决方案。

功能特性

• 稀疏信号建模：基于压缩感知理论建立信号稀疏表示模型
• 感知矩阵构建：灵活构建适用于压缩感知框架的观测矩阵
• OMP迭代重构：采用正交匹配追踪算法实现信号的贪婪迭代重构
• DOA角度解算：通过空间谱估计技术计算信号到达方向
• 性能评估分析：提供多种量化指标评估估计性能
• 可视化展示：生成残差收敛曲线和空间谱分布图

使用方法

输入参数

1. 阵列接收信号：M×N维复数矩阵（M为阵元数，N为快拍数）
2. 感知矩阵：K×L维实数矩阵（K为观测维度，L为字典维度）
3. 阵元位置信息：M×2维实数矩阵（笛卡尔坐标系坐标）
4. 稀疏度参数：正整数，控制重构信号的稀疏程度
5. 角度搜索范围：[θ_min, θ_max]的一维向量

输出结果

1. DOA估计结果：估计出的信号到达角度值（单位：度）
2. 重构信号幅度：对应各方向的信号强度估计
3. 残差收敛曲线：OMP迭代过程中的误差变化图
4. 空间谱分布：角度-功率谱分布图
5. 性能指标：包括均方误差、估计成功率等量化指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计学和机器学习工具箱（用于性能评估）
• 内存：建议4GB以上
• 存储空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能流程，包括信号预处理、感知矩阵配置、OMP贪婪迭代重构算法执行、DOA角度估计计算、结果可视化以及性能指标评估。该文件整合了完整的压缩感知DOA估计 pipeline，能够根据输入的阵列信号和参数设置，自动完成从信号接收到角度估计的全过程，并输出详细的估计结果和分析图表。