MATLAB实现基于Capon算法的波达方向(DOA)估计系统

资 源 简 介

本项目提供完整的MATLAB Capon DOA估计实现，支持阵列信号处理与协方差矩阵计算。通过空间谱峰搜索精确估计多信号源到达方向，适用于雷达、通信等领域。

详 情 说 明

基于Capon算法的波达方向（DOA）估计系统

项目介绍

本项目实现Capon（最小方差无失真响应）算法在波达方向估计中的应用，通过空间谱估计计算信号源的功率谱分布，准确定位多个信号源的到达方向。系统支持阵列信号处理、协方差矩阵计算、空间谱峰搜索等功能，能够有效处理多个相干或非相干信号源的DOA估计问题。

功能特性

• Capon算法核心实现: 采用最小方差无失真响应波束形成技术，实现高分辨率的空间谱估计
• 多信号源处理能力: 能够同时估计多个相干或非相干信号源的到达方向
• 灵活阵列配置: 支持线性阵列、圆形阵列等多种阵列几何结构
• 完整处理流程: 包含阵列信号接收、协方差矩阵估计、空间谱计算、谱峰搜索等完整处理链
• 可视化输出: 提供空间谱图、波束形成方向图等直观的结果展示

使用方法

输入参数配置

• 阵列接收信号: N×K维复数矩阵（N为阵元数，K为快拍数）
• 阵列几何参数: 设置阵元间距和阵列拓扑结构
• 搜索角度范围: 指定DOA估计的角度搜索范围（如-90°到90°）
• 信噪比参数: 可选的环境噪声参数设置

输出结果

• 空间功率谱: 角度-功率谱密度分布数据
• DOA估计值: 检测到的信号源角度估计结果（单位：度）
• 谱峰强度: 对应估计角度的相对功率值
• 可视化图形: 空间谱分布图、波束形成方向图等

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 基本绘图功能支持

文件说明

主程序文件实现了系统的完整处理流程，包括阵列信号输入与预处理、接收数据协方差矩阵计算、基于Capon算法的空间谱估计、谱峰搜索与DOA角度提取、以及结果可视化输出等核心功能。该文件整合了波达方向估计的各个关键模块，提供从原始阵列数据到最终角度估计结果的完整解决方案。