分布式光纤多维定位对于周界安防、地震速报、目标跟踪等应用有着十分重要的意义。地震源或空气中声源波长与光纤探测孔径为同一量级，光纤传感通道无法对波场进行密集采样，难以实现精准定位。为了消除光纤大探测孔径对目标源多维定位的影响，提出了一种基于相位校正的分布式光纤大探测孔径多维定位方法。首先建立了光纤传感通道对目标源的响应模型，分析了光纤阵列相位误差来源，根据目标源预估计位置对光纤阵列采样信号进行相位校正；然后对校正后的信号进行空间谱估计并采用多次迭代降低定位误差。现场初步实验结果表明，所提方法能够有效实现对目标源的二维定位，定位结果与实际测量位置的误差为1.1 m。该方法可用于既有光缆，提高了分布式光纤传感系统在实际应用中的定位能力。

针对阵列信号处理中传统信源个数估计方法如基于Akaike 信息论准则方法(AIC)、最小描述长度准则方法(MDL)等特征值分解类算法计算量大，且在小快拍数、低信噪比时性能下降甚至无法正确估计的问题，提出了一种基于子空间分析的快速信源个数估计方法。该算法首先利用多级维纳滤波器(MWF)对信号进行快速的子空间估计，然后计算阵列信号协方差在子空间匹配滤波器中的投影值，通过分析其正交性来估计信源个数。研究结果表明，该算法不但在小快拍数、低信噪比时相较于传统特征值分解类算法具有更优异的性能，并且计算量大大降低。

稀疏恢复算法进行DOA估计时需要在角度空间进行网格化量化处理。针对该量化过程会引入的量化误差从而影响估计性能的问题, 本文通过导向矢量的一阶泰勒展开式将量化误差引入阵列输出的二阶矩模型。基于该模型设计了一种使用噪声子空间矢量进行修正的OMP算法对DOA和量化误差进行联合估计。新算法基于阵列协方差矩阵对于快拍数的依赖稍显敏感但是弥补了贪婪算法对DOA分辨力的不足并且不需要预知信源个数, 同时计算量对比现有的基于lp范数约束的凸优化方法大大降低。仿真实验验证了所提算法的有效性。

提出了一种毫米波干涉仪二维测向解模糊算法.通过对圆形阵列阵元与参考阵元之间的测量相位差进行一次或多次虚拟变换运算, 获得虚拟阵元与参考阵元之间的无模糊相位差.无模糊相位差被用来得到粗略无模糊的波达方向估计, 此粗略无模糊的波达方向估计被用来解原阵列阵元和参考阵元的周期性相位模糊.进而获得高精度波达方向估计.仿真实验表明,所提算法在毫米波频率范围内能获得高精度的二维测向结果.

自适应波束形成器可以根据接收信号自适应地调整权矢量，增强期望信号，并有效抑制干扰。在实际环境中，由于波达角估计、阵列校准等误差因素的存在，导致传统自适应波束形成算法性能严重下降，因此，如何提高自适应波束形成算法的鲁棒性是一个重要的研究问题。本文对鲁棒自适应波束形成算法进行研究，对算法进行仿真、分析和比较，总结出各算法的性能优缺点，最后对鲁棒自适应波束形成算法的发展趋势提出自己的几点见解及展望。

扩展传播算子(EPM)算法是首先对数据进行扩展, 再利用传播算子(PM)方法进行测向的一种算法, 该算法充分利用了非圆信号的特点, 分辨力和估计精度优于未充分利用非圆信号信息的经典高分辨算法。但是在实际信号测向中, 由于阵元位置误差的存在, 算法的估计性能会受到一定的影响。因此提出一种基于内插阵列变换的扩展传播算子(VIA-EPM)算法, 该算法利用真实阵列流型与虚拟阵列流型之间的变换矩阵, 将真实协方差矩阵变换为虚拟协方差矩阵, 再对虚拟协方差矩阵进行分块并得出扩展传播算子, 进而得出算法的空间谱函数。仿真实验表明: 在存在阵元位置误差的情况下, 新算法通过对阵元位置校准数据进行内插阵列变换(VIA), 取得与阵元位置校准的EPM算法相当的估计性能, 保持了阵列扩展能力以及高估计精度, 在低信噪比情况下, 基于扩展协方差矩阵的VIA-EPM算法的分辨力以及估计精度均要优于基于扩展数据矩阵的VIA-EPM算法。

频率不变波束形成( FIB)技术可以在所有频率范围内不失真地接收到来自空间某一方向的宽带信号。文中综述了频率不变波束形成技术的研究进展，主要包括基础的采样率法、贝塞尔函数法、新型傅里叶变换法和同心圆阵列方法等。分析了相关的波束形成原理，比较了其特点，最后得出了相关结论。

针对蜂窝移动通信局域散射电波传播的空间分布源模型,研究了应用菲涅尔区相位修正平面聚焦结构和馈源阵列的组合形成的一种新型多波束自适应天线.基于广义MUSIC算法及极大似然估计算法,分别实现相干及非相干的空间分布式源信号来波方向及其角度扩展参数的鲁棒性估计问题.数值仿真计算结果表明,在这一无线传播环境中,基于菲涅尔区相位修正平面聚焦结构在减小相关参数估计的RMS误差等方面,其性能优于传统的均匀直线阵列模型.因此基于该新型自适应天线,可以实现来波方向的鲁棒性估计.