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信号参数估计是信号处理研究领域的重要内容,其不仅是军事信息化不可缺少的一环,也关乎到通信、定位、地震监测等民用科技的各个层面。在日益复杂的电磁环境中,要更有效的利用信号,如何准确获取信号源的特征参数就显得尤为重要。在广大学者对信号参数估计方法理论研究日渐成熟的同时,如何有效地实现信号参数估计亦成为一个值得研究的课题。本文对信号频率和波达方向(Direction of Arrival,DOA)的估计方法进行了研究分析,并在通用软件无线电设备(Universal Software Radio Peripheral,USRP)平台上进行了实现和验证,进而提供了一种有效可行的信号参数估计实现方案。本文主要工作包括以下几个方面:(1)对USRP软件无线电平台的硬件结构进行了研究,并且对基于该平台的低中频收发结构进行了分析,详细说明了信号在USRP上的具体处理流程。另外,介绍了本文实验平台另一个重要组成部分——GNU Radio软件工具包。对GNU Radio在计算机端的基带信号处理机制和重要模块进行了说明。(2)研究了信号参数估计基础理论,对信号源两个重要的参数,即频率和波达方向估计的原理和常用的估计方法进行了分析和对比。在信号频率估计方面,分析对比了经典功率谱估计方法、基于参数模型的估计方法、基于MVDR滤波的估计方法和基于信号子空间的估计方法。在信号方位角估计方面,对空间谱和DOA估计的概念进行了解释和说明,并对干涉仪测向原理进行了介绍和分析。(3)利用USRP平台和计算机完成了对信号频率估计的实现,并对不同的估计方法进行了验证和对比。另外,在平台上进行信号波达方向估计实验,并对估计结果进行了误差分析和校正。(4)通过对信号频率估计和信号波达方向估计的实现,探索了一种基于USRP平台的信号参数估计方案。