MATLAB实现多信号源DOA估计的阵列信号处理系统

资 源 简 介

本项目基于七阵元均匀线阵，针对四个独立信号源实现了三种经典DOA估计算法：CAPON波束形成、MUSIC和ESPRIT。系统能够通过高分辨率方法准确估计信号到达方向，适用于阵列信号处理教学与研究。

详 情 说 明

多信号源DOA估计的阵列信号处理系统

项目介绍

本项目实现了一个基于七阵元均匀线阵的多信号源到达方向估计系统。系统核心采用三种经典高分辨率DOA估计算法：CAPON波束形成法、MUSIC多重信号分类法和ESPRIT旋转不变子空间法，能够有效估计四个独立信号源的方位角。通过阵列信号处理和子空间分解技术，系统提供准确的DOA估计结果和全面的性能分析功能。

功能特性

• 多算法支持：集成CAPON、MUSIC、ESPRIT三种经典高分辨率DOA估计算法
• 精确估计：支持-90°至90°范围内的信号源DOA估计
• 性能分析：提供均方根误差、分辨率成功率等量化性能指标对比
• 可视化输出：生成空间谱估计曲线和波达方向空间分布图
• 参数可配置：支持阵元间距、信号源数量、算法参数等灵活配置

使用方法

1. 准备输入数据：准备七阵元阵列接收的复数基带信号矩阵（7×N维度）
2. 设置参数：

- 阵元间距（默认半波长） - 信号源数量（默认4个） - 算法特定参数（MUSIC搜索步长、CAPON对角加载系数等）

1. 运行主程序：执行主函数进行处理分析
2. 查看结果：获取DOA估计值、空间谱曲线和性能对比指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存
• 支持复数矩阵运算和图形显示

文件说明

主程序文件承担了系统的核心调度与处理功能，实现了完整的信号处理流程。主要包括阵列接收信号的预处理与协方差矩阵估计，三种DOA估计算法的并行执行与结果计算，空间谱估计曲线的生成与绘制，波达方向的空间分布可视化，以及多种算法在估计精度和分辨率方面的量化性能对比分析。