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宽带雷达阵列信号处理研究的一个重要问题是空间信号波达方向角(DOA)的估计,也称为空间谱估计。作为阵列信号处理中的一个重要内容,DOA估计的主要问题就是探测出同时位于某一特定空间区域内多个感兴趣的信号的空间位置,即各个信号到达阵列参考阵元的方向角。目前,传统宽带信号DOA估计算法是把宽带数据分解为互不重叠的窄带成分,对每一个窄带成分上应用窄带估计算法,然后对各窄带成分求得的方向估计值进行加权平均,得到最终的方向估计值。因此,为了解决传统宽带信号DOA估计在全频段作谱峰搜索所得空间谱分辨率较低和计算量非常大的问题,本文所提的新算法采用FFT变换,仅仅通过采用选取的部分频带数据进行基于子空间的空间谱估计,不仅提高了宽带信号DOA估计的分辨率,同时减少了运算量。文章介绍了算法实现过程,并对算法计算量进行了定量分析,分辨率和误差性能则通过仿真进行比较分析。另外,算法重点以均匀圆阵为模型,相对于线阵结构,使所得结论更加具有实用性。论文的主要工作概括如下: ①阐述宽带雷达基本原理、基本组成和基本应用,介绍雷达测角的各种方法,如振幅法、相位法。 ②分析了DOA估计原理和各种算法,尤其是基于子空间的MUSIC算法的基本原理。 ③给出了宽带雷达信号DOA估计的算法设计方案,并对系统中的雷达体系结构、宽带信号数学模型、新算法原理等进行阐述和分析。 ④对传统算法与新算法进行性能分析比较,并通过仿真实验验证创新点的可行性和优越性。最后得出结论:仅仅通过采用选取的部分频带数据进行基于子空间的空间谱估计的新算法来实现宽带雷达信号源的DOA估计,其分辨率更高,计算量较小。