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波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计是智能天线领域的重要研究方向之一,而相干信号因其特殊性,是DOA估计中较为主要的一部分。传统的DOA估计算法虽然简单,但只能单一估计入射信号的俯仰角或方位角信息,而两个参量的同时获取有助于更加精确地描述入射信号信息。因此,对二维DOA估计算法的研究有十分重要的意义。本文基于智能天线,对窄带相干信号的二维DOA估计算法进行了研究。主要内容如下:首先,简单介绍了智能天线和相干信号DOA估计的发展和研究现状,建立了空间谱估计的数学模型,同时对传统的DOA估计算法进行归纳梳理。其次,详细分析了相干信号DOA估计方法,并在此基础上拓展到二维角度,分别基于均匀面阵和均匀圆阵对三种算法模型进行了分析应用。基于均匀面阵的二维酉ESPRIT算法将信号复矩阵转化为实矩阵,不需要进行谱峰搜索,从而使运算量大幅度减小。经仿真实验可知,即使在信噪比和快拍数都较小的情况下,估计精度仍十分良好。基于均匀面阵的二维MUSIC算法因具有二维谱峰搜索能力,使得其估计精度较高,且可同时测出入射信号的角度信息。而基于均匀圆阵的二维DOA估计算法通过对阵列信号进行预处理,使其具有一般矩阵结构,从而可以利用平面矩阵MUSIC算法对入射信号进行估计。MATLAB仿真表明了上述算法的适用性。最后,对本文的主要工作内容进行小结,指出不足之处,同时对相干信号二维DOA估计方法作了展望。