【摘 要】
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作为信号处理中相当重要的研究方向,波达方向估计（Direction-of-Arrival,DOA）可以广泛应用于雷达、通信等实际领域。在利用均匀线阵（Uniform Linear Array,ULA）来接收信号时,要求入射信号的数目不得超过天线接收阵列对应的阵列阵元的个数,因此,只能通过增加阵列阵元的数目来让天线阵列能够在同一时刻处理更多的信号。当阵列阵元数目增加时,我们在实际的工程应用中需要耗费
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作为信号处理中相当重要的研究方向,波达方向估计（Direction-of-Arrival,DOA）可以广泛应用于雷达、通信等实际领域。在利用均匀线阵（Uniform Linear Array,ULA）来接收信号时,要求入射信号的数目不得超过天线接收阵列对应的阵列阵元的个数,因此,只能通过增加阵列阵元的数目来让天线阵列能够在同一时刻处理更多的信号。当阵列阵元数目增加时,我们在实际的工程应用中需要耗费更多的硬件资源,也需要耗费更多的精力去维护阵列天线设备,而非均匀阵由于其阵列排布更加稀疏,可以通过虚拟阵列增加阵列的自由度,能够估计的角度可以大于阵列的实际物理阵元数目。嵌套阵互质阵等经典的非均匀阵阵列模型可以通过虚拟阵列增加阵列的自由度,能够估计的角度可以大于阵列的实际物理阵元数目,从而实现欠定DOA估计。但在非均匀阵波达方向估计这一领域,仍然存在很多问题需要去研究解决。因此,本文基本非均匀阵开展了波达方向估计相关算法的研究,主要工作与创新如下:（1）本文首先介绍了非均匀阵波达方向估计相关的阵列信号模型,然后介绍了非均匀阵波达方向估计相关算法,先对非均匀阵差分共阵原理进行了介绍,接着介绍了利用空间平滑算法解相干的原理和实现流程,介绍了另外一种可以实现解相干的矩阵重构算法,最后介绍了基于压缩感知的稀疏重构算法。（2）介绍了嵌套阵、互质阵以及增强嵌套阵等非均匀阵信号模型以及相关的DOA估计算法,并进行了实验仿真,最后利用增强嵌套阵提出了一种基于求和求差和矩阵填充的算法,并通过实验验证了本文所提算法相对于传统算法有自由度和估计精度的提升。（3）介绍了相干信号的概念,然后介绍了均匀线阵利用空间平滑算法实现相干信号DOA估计的原理和步骤,接着介绍了已有的利用嵌套阵和互质阵等非均匀阵去估计相干信号的算法,最后利用互质阵提出了一种基于Toeplitz矩阵重构和矩阵填充的算法,并通过实验仿真验证了本文提出的算法与其他已有的算法综合比较后具有一定的优势。（4）利用非均匀阵阵列模型,将相关的DOA估计算法应用到了实际工程中,应用场景为短波测向。首先根据要求的参数选取合适的非均匀阵阵列参数,然后对相关的DOA估计算法进行了实验仿真,验证各种算法在实际场景中的可行性。
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