基于Capon波达方向估计算法的MATLAB实现

资 源 简 介

本项目实现了经典的Capon（最小方差无失真响应）DOA估计算法。通过构建空间谱函数，在指定角度范围内扫描计算功率谱密度，实现对阵列接收信号的空间谱估计和来波方向精准定位。

详 情 说 明

基于Capon方法的波达方向（DOA）估计算法研究与实现

项目介绍

本项目实现了经典的Capon（最小方差无失真响应）波达方向估计算法。该算法通过对阵列接收信号进行空间谱估计，能够有效定位空间信号的到达角度。Capon算法具有较高的角度分辨率，广泛应用于雷达探测、声纳系统、无线通信等需要对多目标进行DOA估计的场景。

功能特性

• 高分辨率DOA估计：采用最小方差无失真响应准则，实现超分辨率空间谱估计
• 多目标识别能力：能够同时检测和定位多个空间信号源
• 灵活的参数配置：支持自定义阵列几何、搜索角度范围和扫描步长
• 完整的结果输出：提供空间谱函数、DOA角度估计值及谱峰特征参数
• 可视化分析：生成空间谱图和DOA估计标记的方位图，便于结果分析

使用方法

1. 准备输入数据：

- 设置阵列接收信号矩阵（M×N维复数矩阵） - 配置阵列几何参数（阵元位置或均匀线阵间距） - 定义搜索角度范围和扫描步长 - 指定信号波长参数

1. 运行算法：

- 执行主程序进行Capon空间谱估计 - 算法将自动完成协方差矩阵计算、权重向量求解和空间谱扫描

1. 获取结果：

- 查看估计的DOA角度值（单位：度） - 分析空间谱函数的峰值特征 - 通过可视化图形直观观察估计结果

系统要求

• MATLAB R2016a或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 适用于Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件集成了Capon DOA估计算法的完整实现流程，包含阵列信号接收、协方差矩阵估计与求逆运算、波束形成器权重计算、空间谱密度扫描以及峰值搜索定位等核心功能。该文件能够处理用户输入的阵列参数和信号数据，完成整个DOA估计过程，并输出空间谱分析结果和可视化图形。