MATLAB实现的ESPRIT和Root-MUSIC高分辨率DOA估计算法系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现基于ESPRIT和Root-MUSIC的高分辨率DOA估计系统。利用旋转不变性子空间和多项式求根方法，实现对信号波达方向的精确估计，适用于阵列信号处理场景。

详 情 说 明

DOA估计系统 - ESPRIT与Root-MUSIC算法实现

项目介绍

本项目实现了一个基于两种高分辨率波达方向(DOA)估计算法的系统，专门用于对输入信号进行精确的波达方向估计。系统结合了ESPRIT算法和Root-MUSIC算法，通过子空间分解和多项式求根技术，提升了角度估计的准确性和鲁棒性。该系统适用于阵列信号处理领域的研究和实验，能够有效处理一维和二维阵列配置。

功能特性

• 双算法融合：集成ESPRIT和Root-MUSIC两种经典高分辨率DOA估计算法
• 多阵列支持：兼容一维和二维传感器阵列配置
• 性能分析：提供详细的估计误差分析和算法性能对比
• 可视化展示：生成角度谱对比图和误差分析报告
• 参数可配置：支持自定义信号参数，包括波长、采样点数、信噪比等

使用方法

1. 准备输入数据：

- 准备信号快拍矩阵（包含信号源的采样数据） - 提供传感器阵列位置信息（一维或二维阵列坐标） - 配置信号参数（波长、采样点数、信噪比等）

1. 运行系统：

- 执行主程序开始DOA估计过程

1. 获取结果：

- 查看目标角度估计值（以度为单位的一维数组） - 分析算法性能对比图（两种算法的角度谱对比） - 查阅估计误差分析报告（包含均方根误差等指标）

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（建议8GB以上）
• 硬盘空间大于1GB

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括信号预处理、参数配置、算法实现和结果分析等模块。它负责协调整个DOA估计流程，从数据输入到结果输出的完整处理链路。具体实现了传感器阵列构型解析、信号协方差矩阵计算、子空间分解处理、多项式求根运算、角度估计算法执行以及性能评估可视化等关键功能。