MATLAB实现的基于UWB信号与MUSIC算法的方位角估计系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB生成UWB脉冲信号，通过阵列天线接收模拟多径环境，并采用MUSIC算法进行高分辨率波达方向估计。系统支持多径信号分离与空间谱分析，适用于精确的方位角测算场景。

详 情 说 明

基于UWB信号的MUSIC算法方位角估计系统

项目介绍

本项目实现了一个基于超宽带（UWB）信号的波达方向（AOA）估计系统。系统通过生成UWB脉冲信号，模拟多天线阵列接收环境，并利用MUSIC高分辨率算法进行方位角精确估计。该系统能够在多径环境下有效分离信号源，实现高精度的空间谱分析和方位角估计。

功能特性

• 超宽带信号仿真：支持可配置的UWB脉冲信号生成（高斯脉冲等）
• 多阵列结构支持：适配均匀线阵、圆阵等多种阵列几何结构
• MUSIC高分辨率估计：实现多信号源的波达方向精确估计
• 多径环境模拟：支持多径信号环境的仿真与分析
• 性能评估：提供角度估计精度、分辨率、多径分离效果等量化指标
• 可视化分析：空间谱图、特征值分布、噪声子空间等多维度结果展示

使用方法

1. 配置系统参数：设置UWB信号中心频率、带宽、脉冲波形等参数
2. 定义阵列结构：指定阵元数量、阵列几何、阵元间距等天线参数
3. 设置信号场景：配置目标信号数量、入射角度、信噪比和多径参数
4. 运行系统：执行主程序开始信号生成、处理和方位角估计
5. 分析结果：查看空间谱估计图、AOA估计值和性能评估指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计与机器学习工具箱（部分功能）

文件说明

主程序文件承担了系统核心功能的整合与调度，实现了UWB信号参数配置、阵列环境建模、多径信号场景生成、接收信号模拟、协方差矩阵计算、MUSIC算法执行、空间谱估计以及结果可视化的完整处理流程。该文件通过模块化设计集成了信号生成、阵列处理、角度估计和性能分析等关键环节，最终输出方位角估计结果和多种分析图表。