空间谱估计是阵列信号处理的主要研究方向之一,它着重研究空间多传感器阵列所构成的处理系统对感兴趣的空间信号的多种参数进行准确估计的能力,其主要目的是估计信号的空域参数或信源位置,在雷达、通信、声呐等众多领域有极为广阔的应用前景。近三十年来,窄带信号的波达方向(DOA)估计算法已经比较成熟。而多源宽带信号的波达方向(DOA)估计越来越受到普遍关注。较窄带而言,宽带信息量更大,有利于目标检测和参数估计。本文以均匀线阵为基础,对宽带阵列信号处理中的波达方向估计、噪声抑制、快速处理等进行了研究,主要研究工作概括如下:1.通过仿真实验对MUSIC算法这种经典窄带子空间类高分辨算法,进行了性能分析。2.研究了宽带高分辨方位估计的克拉美-罗界(CRB),通过实验,结合克拉美罗界(CRB)对宽带相干信号的CSM类算法的估计性能进行了分析和比较。该算法的关键问题是聚焦矩阵的构造,一般要求有一个初始方向估计和预选的聚焦频率来确定聚焦矩阵,算法效果易受初选值的影响。3.在CSM算法的基础上提出一种改进算法,基于差分空间平滑的宽带信号DOA估计算法,它是把差分平滑算法的原理应用到宽带信号的方位估计中去,以减小阵列误差的影响,仿真结果表明该算法可以提高阵列解相干信号的能力,并且具有较高的稳定性。4.研究了宽带直接处理算法。应用计算机仿真,通过与CSM方法相比较,研究了宽带直接处理方法的估计性能,验证了有关结论的正确性。