基于Toeplitz矩阵重构的相干信号源定位MATLAB实现

资 源 简 介

本项目提供MATLAB实现的Toeplitz矩阵重构算法，专门用于解决相干信号源场景下的波达方向(DOA)估计问题。通过构建特殊Toeplitz矩阵，有效克服信号源强相关性导致的性能下降，提升阵列信号处理精度。

详 情 说 明

基于Toeplitz矩阵重构的相干信号源定位算法实现

项目介绍

本项目实现了一种专门针对相干信号源场景的波达方向(DOA)估计算法。通过采用Toeplitz矩阵重构技术，有效解决了传统算法在处理高度相关信号源时性能急剧下降的问题。该算法在保持MUSIC算法高分辨率优势的同时，显著提升了在相干信号环境下的检测性能。

功能特性

• 相干信号处理能力：专门针对信号源高度相关的场景设计
• Toeplitz矩阵重构：通过重构理想的协方差矩阵恢复阵列流型的满秩特性
• 高精度DOA估计：在相干信号场景下仍能保持较高的角度估计精度
• 性能评估指标：提供均方根误差和成功检测概率等量化评估指标
• 可视化输出：生成空间频谱分布图直观展示估计结果

使用方法

1. 准备输入数据：准备阵列接收数据矩阵、阵列构型参数、信号源数量估计值和角度搜索范围
2. 运行主程序：执行主处理流程，算法将自动完成信号预处理、矩阵重构和特征分解等步骤
3. 获取输出结果：算法返回波达方向估计值、重构矩阵、频谱图和性能指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 支持复数矩阵运算的基本数学库

文件说明

主程序文件整合了完整的信号处理流程，包含了数据预处理、协方差矩阵计算、Toeplitz结构重构、特征空间分解、空间谱估计以及结果可视化等核心功能模块。该文件实现了从原始阵列数据输入到最终角度估计结果输出的全流程处理，确保算法各环节的有效衔接与协同工作。