基于平行等距均匀线阵的多信号多参量联合估计算法实现
项目介绍
本项目实现了一个基于平行等距均匀线阵结构的多信号频率、方位角和俯仰角联合参数估计系统。系统通过接收阵列传感器的时空信号数据,采用MUSIC(多重信号分类)算法进行高分辨率参数估计,能够有效分离多个入射信号并精确估计其三维空间参数。系统包含完整的信号处理流程,适用于雷达、声纳、无线通信等领域的波达方向估计应用。
功能特性
- 多参数联合估计:同步估计信号的频率、方位角(0-360度)和俯仰角(0-90度)
- 高分辨率处理:基于MUSIC算法实现超分辨率参数估计
- 自动信号源检测:支持手动指定或通过信息论准则自动估计信号源数量
- 灵活参数配置:可自定义阵元间距、搜索范围和步长等参数
- 可视化分析:提供空间谱三维分布图和信号分离效果可视化
- 精度评估:输出参数估计精度指标和误差分析报告
使用方法
- 准备输入数据:准备N×M复矩阵形式的阵列接收信号数据(N为阵元数,M为快拍数)
- 设置系统参数:
- 阵元间距(以波长为单位)
- 信号源数量(或设置为自动估计模式)
- 频率搜索范围和步长
- 方位角搜索范围(0-360度)和步长
- 俯仰角搜索范围(0-90度)和步长
- 运行主程序:执行主处理流程,系统将自动完成所有计算步骤
- 查看结果:获取估计的参数结果和可视化图表
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱
- 足够的内存容量(取决于数据规模和搜索精度)
- 建议使用多核处理器以提高搜索效率
文件说明
主程序文件整合了完整的信号处理流程,包含阵列信号接收与预处理、协方差矩阵计算与特征分解、信号子空间与噪声子空间分离、三维参数空间谱峰搜索、多目标参数提取与配对、结果可视化与精度分析等核心功能模块。该文件作为系统的总控单元,协调各算法模块协同工作,实现从原始数据输入到最终参数估计结果输出的全过程处理。