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空间信号到达方向(Direction of Arrival,DOA)估计是阵列信号处理的一个主要研究方向。无论是在电子战中对敌方信号源方位的探测还是在地震发生时震源方位的探测,空间目标的信号到达方向都是一个十分重要的参数。随着压缩感知理论的快速发展,基于压缩感知的DOA估计算法被广泛研究。相对于传统子空间类算法,基于压缩感知的DOA估计算法能在低信噪比或者少快拍的情况下实现对目标角度的准确估计,并能有效分辨相干信源。利用压缩感知进行DOA估计的前提是目标的角度落在预先定义的网格上,否则会出现网格失配问题。解决此问题的一个最直接的方法是划分更密集的网格,但使用这种方法会产生一个具有高度列相关性的过完备字典矩阵,导致计算复杂度增加,信号重构的可靠性降低。本文主要研究了基于压缩感知的DOA估计算法的网格失配问题。全文具体内容如下:1、研究了几种经典的测向算法,包括子空间类阵列测向算法、IAA-APES算法以及基于压缩感知的DOA估计算法,并对这些算法进行了介绍与实验仿真,验证了在相干信源情况下,基于压缩感知的DOA估计算法对目标角度的估计更为准确。2、针对网格失配问题,研究了基于一阶泰勒展开修正模型的交替迭代算法,并对此算法进行了改进,使用改进算法得到目标角度估计结果的速度更快,运算效率更高,并通过对比实验证明改进算法有效地改善了网格失配情况下的DOA估计性能。其次将改进算法应用到了单基地MIMO雷达上,实现了在网格失配情况下单基地MIMO雷达对目标角度的准确估计,仿真结果表明改进算法提高了网格失配情况下单基地MIMO雷达的测向精度。3、研究了网格失配情况下双基地MIMO雷达的测向算法,首先将联合稀疏恢复模型在双基地MIMO雷达上进行了应用,但联合稀疏恢复模型不能完全确定目标相对发射与接收阵列的位置,因此将改进算法应用到了双基地MIMO雷达上,实现了在网格失配情况下对目标的DOD与DOA的准确估计,并通过仿真验证了其有效性。