空间谱估计是阵列信号处理的一个重要方向,在雷达、通信、军事上等众多领域有着极为广阔的前景。本文围绕空间谱测向技术这一主题,系统的总结了空间谱发展历程出现的经典算法,并对涉及到的大多数算法作了详细的仿真与对比性能分析。本文的主要工作体现在以下三个方面:1、系统的总结了空间谱算法中的经典方法。Music和ESPRIT方法是空间谱估计技术中最重要的技术方法。本文首先从成功概率、估计误差、估计方差三个方面比较了这两个算法的性能。高阶谱分析法是近几年出现的算法。本文给出了基于四阶谱的Music和ESPRIT算法的谱搜索公式,详细的分析了在非高斯噪声下两种算法的性能。同时,本文也考察了基于二阶谱的传统Music和ESPRIT在非高斯噪声下的性能,从而证明了高阶谱分析方法的优越性。2、详细分析长基线角度估计的相位模糊问题。本文首先通过计算机仿真的方法给出了相位模糊的实例。在这个基础上,本文从空间谱分析的角度解释了产生相位模糊的原因,并且对其做了定量的数学推倒,给出了相位模糊数的公式。3、在传统内插法的基础上,本文提出了基于长短基线的内插法。长短基线法借用内插法基本思想,将长短基线阵列映射到一个均匀直线阵列(ULA)上去,然后利用性能优良的现代谱估计方法得到波达角度。该方法的创新之处在于,将长短基线阵列与内插法相结合,既回避了长短基线中复杂烦冗的解相位模糊算法,又克服了内插法中扇区分区大小于精确度、覆盖范围的矛盾。同时又因为所引入了长短基线的结构优势,以最小的阵元个数代价获得了尽可能大的天线孔径,与同阵元的智能天线相比可以大大提高算法的分辨力。仿真结果表明,长短基线结合法在阵元数相等的情况下,能比传统内插算法的分辨力高出1倍以上。