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在外辐射源雷达系统中，对目标的进行精确地测向与定位是信号处理中重要的环节之一，但是由于在外辐射源雷达中目标的回波容易被强直达波、多径干扰以及噪声所掩盖，对目标进行波达方向(DOA)估计变得十分困难。压缩感知理论是一套关于稀疏信号采集和重构的新理论，它使得采样过程不再受Nyquist定理所限制。基于压缩感知的基本原理，本文提出了一种利用GPU高性能计算平台来实现外辐射源雷达雷达DOA估计技术的方案。论文首先研究了基于GPU的高性能计算以及CUDA编程技术，然后阐述了DOA估计理论的基本原理以及压缩感知理论的基本思想理论框架，并给出了基于压缩感知理论的外辐射源雷达DOA估计信号模型，仿真分析了该算法的性能与可行性。最后针对DOA估计中对方位向稀疏重构算法的流程及GPU实现过程进行了详细讨论，通过在Matlab平台和GPU平台上对算法进行仿真分析，并对处理时间进行了对比，验证了该方案的高效性。