来波方向估计技术是阵列信号处理中的重要研究内容,在雷达、通信、声纳等众多领域有着广阔的应用前景[1]~[5]。由于其特有的空域信息能力引起了学术界和工业界的极大兴趣,是当前的研究热点。在多阵元天线系统中,传统的来波方向估计技术需要每个天线阵元的接收信号,即需要多通道的接收机。但是,多通道接收机会带来一系列的问题:系统成本的成倍增加,每个接收通道的不一致,体积庞大使集成度受到限制。单、双通道接收机减少了接收通道的数量,降低了成本和体积,规避了通道不一致问题,适合于一些对体积限制特别严格的应用场合。目前单、双通道多阵元天线设备的测向技术研究还不充分,本文针对这一问题展开研究。首先,针对单通道系统无法直接产生协方差矩阵的困难,通过两种特殊的加权系数构造方式,以“时间换取空间”,解决了协方差矩阵的构造问题。然后,利用传统的超分辨率测向技术估计来波到达角,并对这一方法的测向精度做了理想化仿真和工程化仿真。最后对上述方法实际应用中需要的矩阵分解问题做了具体描述。其次,针对双通道多天线系统,阐述了单脉冲测向技术中的比幅法和比相法基本原理,分析了工程因素影响下的测向性能。然后对一个具体的128阵元平面阵列,设计了相位和差法测向的实现步骤,仿真分析了测向性能,结果表明该方法符合既定的测向精度要求。最后,针对测向技术中的波束位置安排问题,借鉴蜂窝小区的概念,提出了可以无缝覆盖整个空域的方法,给出了该方法实时实现的解决方案。论文在单、双通道多阵元天线设备的来波方向估计问题上做了仿真和分析,研究了常见的工程因素对测向精度的影响,对与测向技术相关的波束位置安排问题给出了相应解决方案,具有理论和工程上的参考价值。