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针对现有空时二维谱估计算法在信号数增大时均不同程度出现性能上的恶化直至失败的问题，总结了目前通用的空时二维谱估计信号模型，提出了“时域副流形”的概念及相应的信号处理方法。该算法通过时域投影对信号进行预处理，先从时域上对信号进行粗分，从而以较小的代价换取大信号数情况下算法性能的改善。理论分析与仿真结果证明了算法的有效性。