强弱信号并存时,由于强信号对弱信号的压制和掩盖,弱信号的估计成为测向技术的难点。本文针对这个问题进行研究,主要创新工作如下:1.以一强一弱两个信号为例,推导了强弱信号经过特征矢量变换可分离的理论,得到强弱信号按照功率大小顺序不均匀分布于不同的特征波束通道的结论;2.当信源数已知时,提出了一种基于特征归一化的强弱信号测向算法,此方法类似于MUSIC算法,所不同的是需要利用归一的特征变换矩阵对搜索导向矢量做预变换,使强弱信号功率归一,减弱强信号对弱信号的影响,此时信号子空间变为由单位向量组成的新子空间,然后用类似于MUSIC的估计式进行空间谱估计。通过计算机仿真可以看出,与已有方法相比,所提方法无需迭代步骤,无需强信号波达方向精确的先验知识,具有运算量小和弱信号估计精度高的优点;3.当信源数未知时,提出了一种基于特征波束形成的强弱信号波达方向与信源数同时估计方法。首先估计空域协方差矩阵,对其特征分解后按特征值从大到小调整特征矢量;然后从第1个特征矢量开始,由提出的估计式计算各特征波束的空间谱;最后,通过比较空间谱的最大值与旁瓣谱峰平均值的比例判断有无信源,最大谱峰对应的角度即为该信源的波达方向估计。仿真和实测数据处理结果证明了方法的有效性和优越性;4.考虑幅相误差时,提出了单个强信号存在时的幅相误差校正方法,由于弱信号的信噪比很小,可用数据协方差矩阵的第1个大特征值对应的特征矢量来估计强信号的导向矢量,对强信号的导向矢量取模值即可估计幅度矢量,然后用搜索导向矢量与幅度矢量拟合误差最小时对应的角度估计强信号的来波方向,可求出强信号的理想导向矢量,最后结合实际导向矢量可求得幅相误差矩阵。仿真实验证明,这种方法能有效估计单个强信号存在时的幅相误差并实现强弱信号测向。