MATLAB圆阵列DOA估计算法实现与性能分析

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了圆阵列的空间平滑算法，用于解决相干信号源的方向估计问题。通过构建均匀圆形阵列模型，运用前向/后向平滑技术对协方差矩阵预处理，有效提升DOA估计精度。支持多信号源场景分析与性能验证。

详 情 说 明

圆阵列DOA估计空间平滑算法实现与性能分析

项目介绍

本项目实现了基于均匀圆形天线阵列的空间平滑算法，专门用于解决相干信号源的波达方向（DOA）估计问题。通过构建圆形阵列的精确信号模型，采用前向/后向空间平滑技术对接收信号的协方差矩阵进行预处理，有效解除信号相干性，显著提升DOA估计的精度与可靠性。项目支持多信号源场景下的角度分辨率分析，并包含完整的性能评估模块，可系统对比不同信噪比条件下的估计效果。

功能特性

• 圆阵列信号建模：精确构建均匀圆形阵列模型，计算阵列导向矢量
• 空间平滑处理：实现前向与后向空间平滑算法，有效解相干
• MUSIC算法核心：基于空间谱估计的MUSIC算法实现高精度DOA估计
• 多场景支持：支持完全相干与部分相干信号源场景
• 性能评估：提供均方根误差、分辨率概率等多项性能指标分析
• 可视化分析：生成空间谱图、特征值分布对比、性能曲线等丰富图表

使用方法

1. 参数设置：配置阵列参数（阵元数量、圆阵半径）、信号参数（信源数量、入射角度）、环境参数（信噪比、快拍数）以及相干性模式
2. 算法执行：运行主程序，系统将自动完成信号建模、平滑处理、DOA估计和性能分析
3. 结果查看：查看输出的空间谱估计图、DOA估计值、性能指标和算法对比结果
4. 参数调优：根据需要调整参数，分析不同条件下的算法性能表现

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计学与机器学习工具箱（用于性能分析）

文件说明

主程序文件整合了项目的核心功能模块，包括圆阵列信号模型构建与参数配置、接收数据模拟生成、前向与后向空间平滑处理实现、基于MUSIC算法的空间谱估计与谱峰搜索、多目标DOA角度精确估计，以及性能评估与可视化分析等完整流程。该文件通过模块化设计实现了从信号输入到结果输出的全链路处理。