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基于稀疏阵列的DOA估计由其在阵列孔径方面的优势和其在民用通信与军事应用中存在的潜在价值，近几年受到了广泛的关注和研究。本文首先对已有的基于稀疏阵列和常规满阵的DOA估计算法进行分析和总结，针对现有二维DOA估计算法在估计精度和系统成本方面的问题，将稀疏线阵引入到L阵和双平行线阵中，分别提出了四种不同阵元配置结构的简化稀疏面阵和相应的高精度的二维测向算法，有效的缓解了上述问题。本文的具体研究内容和创新如下： 1.提出了一种基于稀疏均匀线阵(Sparse Uniform Linear Array,SULA)加辅助阵元和常规均匀线阵(Uniform Linear Array,ULA)构成的部分稀疏L阵和相应的高精度的二维DOA估计算法。所提算法利用不同天线阵元接收数据的互相关矩阵(Cross-Correlation Matrix,CCM)不受加性高斯白噪声影响的特性和线性变换得到无噪的信号子空间，接着利用SULA的旋转不变性和所提的解模糊算法求得无模糊的俯仰角，进一步利用已得的俯仰角和相应的线性变换得到相应的方位角。该算法不仅提高了测向精度，实现了角度的自动配对，且解模糊算法简单易懂。 2.提出了一种由稀疏线阵(Sparse Linear Array,SLA)、SULA和辅助阵元构成的稀疏L阵和相应的高精度的二维DOA估计算法。所提算法利用递归网格划分的思路对MUSIC算法的搜索范围进行划分，有效的提高了谱搜索的效率，且可得到高精度的俯仰角，接着利用所得的俯仰角求得x轴的阵列流型矩阵，并利用二次估计的思想估计方位角，实现高精度、可自动配对且无模糊的二维DOA估计。 3.提出了一种基于阵元数不同的SULA和辅助阵元构成的稀疏双平行线阵和传播算子法的高精度的二维DOA估计算法。所提算法利用传播算子的思路，通过一次解模糊操作得到高精度的二维波达角，并对其CRB下界进行分析和推导。所提算法很好的利用了双平行线阵的几何优势，不需要额外的配对操作和谱峰搜索。 4.提出了一种基于稀疏双平行线阵和互相关矩阵的二维DOA估计算法。所提算法利用阵元数相同的SULA子阵和辅助阵元构成稀疏双平行线阵，接着利用CCM和子阵之间的平移不变性分别得到入射信号于x和y轴的夹角(电角)，接着利用解模糊算法和配对算法分别实现解模糊和角度配对。