MATLAB实现的循环MUSIC波达方向估计算法

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了循环MUSIC算法，通过分析接收信号的循环自相关特性，实现了高精度的波达方向估计。功能涵盖信号预处理、循环自相关矩阵计算、噪声子空间构建及频谱峰值搜索。

详 情 说 明

基于循环MUSIC算法的波达方向估计系统

项目介绍

本项目实现了一种基于循环MUSIC算法（Cyclic MUSIC）的波达方向（DOA）估计系统。该算法利用接收信号的循环平稳特性，通过计算循环自相关矩阵、进行子空间分解和噪声子空间提取，实现对多信号源方位角的精确估计。系统特别适用于处理通信、雷达等场景中的循环平稳信号，具有比传统MUSIC算法更强的抗干扰能力和更高的分辨率。

功能特性

• 循环自相关矩阵计算：利用信号的循环平稳特性构建循环自相关矩阵
• 子空间分解：通过特征值分解有效分离信号子空间和噪声子空间
• 空间谱估计：基于噪声子空间构建空间谱函数，实现高分辨率DOA估计
• 多信号源检测：能够同时估计多个信号源的波达方向
• 性能评估：提供算法分辨率、估计误差等性能指标分析
• 灵活配置：支持自定义阵列几何、搜索角度范围和循环频率参数

使用方法

输入参数

• 阵列接收信号矩阵：M×N维矩阵，M为阵元数量，N为快拍数
• 信号循环频率：标量或向量，指定感兴趣的特征循环频率
• 阵元几何配置：定义传感器阵列的几何布局（如均匀线阵坐标）
• 搜索角度范围：指定DOA估计的搜索范围（如[-90°, 90°]）

输出结果

• 空间谱函数：角度-谱值对应关系曲线
• 估计DOA角度列表：检测到的信号源方位角估计值（单位：度）
• 性能指标：算法分辨率、估计误差等量化评估指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 足够内存处理接收信号矩阵（建议≥8GB）

文件说明

主程序文件整合了波达方向估计的核心处理流程，包含信号数据加载与预处理、循环自相关矩阵的构建与计算、矩阵特征分解与噪声子空间提取、空间谱函数的生成与峰值搜索，以及结果可视化与性能指标输出等完整功能模块。该文件通过协调各算法组件的工作，实现了从原始接收信号到最终波达方向估计值的全自动处理。