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近年来,随着软件无线电技术的不断发展,越来越多的传统无线电技术开始与软件无线电平台相结合。由于基于软件无线电的无线电监测与测向系统能够很好的解决传统无线电业务中的监测范围受限等问题,所以目前对基于软件无线电的测向系统进行研究的科研人员也越来越多。该系统采用软硬结合的方式,在降低系统体型的同时也控制了成本,在通用硬件的基础上进行软件部分的算法模块编写,更为方便,这也是目前测向系统的主要发展方向。针对以上情况,本文设计了使用软件无线电软件平台GNURadio搭建的算法测试系统,同时对测向算法进行了深入研究。首先,本文以空间谱测向原理为基础,结合实际工程项目需求,设计出了在小快拍数和低信噪比下性能较好的改进MUSIC算法。考虑到算法计算量较大的问题,提出了结合干涉仪测向算法的联合改进算法。另外还根据技术指标,利用仿真软件Matlab,对改进MUSIC算法进行了性能分析,并对提出的联合改进算法进行了算法时间分析,最终验证了本文提出的算法的优点。然后,考虑到目前硬件的信号处理速度的限制,本文对压缩感知测向算法进行了研究。其中,本文重点研究了OMP测向算法和L1-SVD测向算法,通过Matlab对上述两种算法进行仿真分析。另外还将上述两种算法与前面提出的改进MUSIC算法进行了仿真对比,分析了相关的性能,并得出结论。最后,本文采用软件无线电的软件平台GNURadio搭建了一个可以加载所研究算法的测向算法仿真测试平台来对前面研究的算法进行测试。在该软件平台中,可以加载相应的算法来得到对应的结果图,并可通过结果对算法的影响因素进行对应的分析。本文所研究的算法可加载到基于软件无线电的无线电测向系统中,主要用于类似无线电委员会等部门常用的无线电监测与测向场景,集中在民用领域。当然,因为系统具有较好的灵活性,可随时更改对应的算法用于实际中,提高实际测向过程中的精确度、便携性以及实时性。