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近年来,波达方向和时差估计作为辐射源定位的重要手段一直是无线电侦察领域的研究热点问题。本文针对多径条件下、高速运动场景中、空时接收条件下以及存在阵列幅相误差时的周期平稳信号波达方向/时差估计问题进行了研究,提出了基于空/时周期平稳特性的波达方向/时差估计方法。主要内容概括如下:1.基于周期平稳信号波达方向估计模型,提出了双循环频率Cyclic-MUSIC算法和Toeplitz-Cyclic-MUSIC算法,改进了一阶统计不相关但循环二阶统计相关信号的波达方向估计性能;基于准周期平稳信号波达方向估计模型,提出了一种虚拟嵌套阵列的构造方法及基于压缩感知的虚拟阵列波达方向估计算法,算法有效的扩展了阵列自由度,提升了在信号个数大于阵元数时的波达方向估计性能;基于渐近准周期平稳信号波达方向估计模型,提出了一种时延相参的渐近周期平稳波达方向估计算法,提升了在高速运动场景中对准周期平稳信号的波达方向估计性能。2.基于单通道空时周期平稳信号波达方向估计模型,提出了单通道CyclicMUSIC波达方向估计算法,与常规空时波达方向估计算法相比,算法性能不受信号带宽,切换时间的影响,并且在阵元切换时间误差已知时能对目标信号波达方向进行准确估计;基于双通道空时周期平稳信号波达方向估计模型,提出了双通道Cyclic-MUSIC波达方向估计算法,算法在阵元切换时间误差未知时能对目标信号波达方向进行准确估计;将Toeplitz-Cyclic-MUSIC扩展到空时周期平稳信号波达方向估计模型中,提出了单通道Toeplitz-Cyclic-MUSIC和双通道ToeplitzCyclic-MUSIC算法,通过对周期自相关数据构造Toeplitz矩阵进行解相干处理,提升了对一阶统计不相关但循环二阶统计相关信号的波达方向估计性能;将双通道Cyclic-MUSIC算法应用于基于无人机平台的测向定位系统中,减少了接收机通道数,降低了接收机的体积重量;利用周期平稳特性对天线孔径的扩展减小了天线阵列尺寸,满足了无人机平台对测向定位系统尺寸、体积重量的要求。3.基于外辅助源信号的周期平稳特性,提出了基于未知方位外辅助源信号阵列幅相误差校正的多径波达方向估计算法。利用具有周期平稳特性的外辅助源信号对阵列幅相误差进行校正,再利用基于空间平滑的ESPRIT算法对辅助源信号和目标信号的波达方向进行粗估计,然后在粗估计的基础上利用迭代算法对波达方向及阵列幅相误差进行细估计,降低了因空间平滑导致有效孔径减小而带来的估计精度损失。4.基于线性调频信号的渐近准周期平稳特性,提出了多循环频率相位时差估计算法及谱相关时差估计算法,并对多循环频率相位时差估计方法的相位模糊问题进行了分析,给出了解模糊的方法;针对周期平稳信号在高速运动中产生的渐近准周期平稳特性,提出了基于分数阶Fourier变换的渐近准周期平稳时差估计算法,改进了对高速运动目标信号的时差估计性能;将多循环频率相位时差估计算法应用于分布式定位系统中,由于算法根据循环自相关数据的相位来估计时差,只需将接收机根据时域数据计算得到的循环自相关数据传输至中心站,减少了分布式定位系统的数据传输量,降低了定位系统对传输带宽的要求。