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本文提出了一种基于信号空时特征结构的时频子空间拟合方法，利用双线性时频分布构造时频相关矩阵Cx代替传统的阵列相关矩阵Rx，通过Cx的特征分解实现了信号子空间与噪声子空间的分离。该方法在空域和二维时频域同时进行处理，能够区分具有不同时频特征的信号，既适用于平稳信号的场合又适用于时变、非平稳信号的情形，属于空时多维处理的范畴。可以证明，基于平稳信号假设的经典子空间方法是该方法的低维特例。由于包含了时变滤波的过程，因此该方法具有信号选择性以及抗干扰和抗噪声的能力。仿真结果证实了该方法的有效性。