波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计是确定若干个信号方位的一种技术。其本质是利用空间中按一定方式排列的传感器阵列所接收到的信息,按照一定的准则,估计出信号相对于阵列的入射角度。DOA估计是阵列信号处理中的一个基本问题,在无线通信、声源定位、无线传感网络、地震学等领域有着广泛的应用。本论文主要讨论窄带信号的DOA估计。按照信号源到阵列距离的远近,可分为远场信源和近场信源。本文分别研究了远场情况、近场情况以及远场近场同时存在情况下的窄带信号DOA估计算法。首先,在远场源的背景下提出了CSA-Bartlett算法。该算法先利用压缩抽样阵列对阵元接收的数据进行预处理,然后再运用Bartlett算法进行DOA估计。这种方法能减少计算量,降低硬件复杂度。虽然对数据进行了压缩并没有明显降低估计精度和分辨率。其次,在近场源的背景下提出了一种新的频率、二维到达角和距离的四维参数联合估计算法。算法只需要构造四个累积量矩阵两次特征值分解,即可实现这四个参数的估计,并且不需要峰值搜索和参数配对。由于采用四阶累积量,算法可有效抵抗高斯噪声的干扰。采用了非对称的阵列结构,有效的减少了阵列孔径损失。最后,在混合信源背景下提出了一种新的基于四阶累积量的信源多参数联合估计方法,可实现信源频率、方位及距离的联合估计。该算法无需峰值搜索,适用于任意高斯噪声环境,可有效降低阵列孔径损失。通过选取特定序号阵元上的输出构造四阶累积量矩阵,有效地避免了因同时存在远场源时而出现的矩阵降秩现象,因而该算法适用于近场、远场或混合信源的参数估计。