关于DOA估计理论中线性预测类算法的MATLAB实现

资 源 简 介

关于DOA估计理论中线性预测类算法的MATLAB实现

详 情 说 明

DOA（波达方向）估计是阵列信号处理中的关键技术，线性预测类算法因其计算效率高在工程实践中广受青睐。针对均匀线阵场景，双向线性预测算法通过同时利用前向和后向预测误差来提升估计精度。其核心思想是将阵列接收数据建模为自回归过程，通过最小化预测误差协方差矩阵来求解信号方向。

在MATLAB实现过程中，首先需要建立均匀线阵的接收信号模型，考虑阵元间距与波长的关系。双向预测算法的优势在于同时构建前向和后向线性预测方程组，这相当于将可用数据量翻倍。实现时需特别注意阵列流形矩阵的构造，以及如何将双向预测误差统一到同一个优化框架中。

性能评估通常包含两个维度：算法在不同信噪比下的角度分辨能力，以及对于相近角度信号的区分度。通过蒙特卡洛仿真可以观察到，双向预测相比单向预测在低信噪比条件下具有更稳定的主瓣宽度和更低的旁瓣电平。实际实现时还需考虑计算复杂度优化，例如利用托普利兹矩阵特性来加速矩阵求逆运算。