波达方向(Direction of arrival,DOA)估计是阵列信号处理的重要方向之一,广泛应用于移动通信、声呐、地震学、雷达等领域。目前,国内外学者已提出了许多经典的超分辨DOA估计算法。但是在实际环境中,由于多径传播与人为干扰的存在,导致入射信号中存在相关信号,经典的DOA估计算法不能有效估计相关信源的波达方向。针对相干信源的DOA估计问题,研究者也提出了许多解相干算法,但是在实际运用时存在许多限制。寻求精度高、计算量小、阵元利用率高且稳定的解相干波达方向估计算法成为一个研究热点,本文通过研究分析已有的经典去相关预处理方法的原理,给出了几种改进的解相干DOA估计算法。本文主要研究窄带相干信号的DOA估计。首先,建立了相干信号与独立信号的数学模型,讨论分析了传统的DOA估计算法,主要包括波束形成法、最小方差方法、MUSIC算法、ESPRIT算法,分析了传统DOA估计算法原理与特点。计算机仿真结果表明,除波束形成法外,其他算法均不能解相干。其次,分析了目前常见的解相干DOA估计算法的原理,主要包括,空间平滑法、前后空间平滑法、特征矢量矩阵重构算法、互相关矢量矩阵重构算法、Toeplitz矩阵重构算法、修正MUSIC算法。其中,空间平滑算法与矢量矩阵重构算法DOA估计精度较高,但是阵列孔径利用率较低。Toeplitz矩阵重构算法稳健性较高,但是估计精度较低。修正MUSIC算法虽然可以解相干,但是可估计信源数有限。最后,以经典解相干算法为基础给出了三种改进解相干算法:1.利用Toeplitz矩阵解相干原理,结合特征矢量矩阵重构方法,给出一种改进的矩阵重构算法,该算法阵元利用率高,且算法低信噪比性能比空间平滑法好。2.利用空间平滑解相干原理,结合投影矩阵方法与实值技术,对投影矩阵方法进行改进以达到解相干的目的。实验证明,该算法性能优于前后向空间平滑法,且计算量较小。3.针对独立信源与相干信源共存信号模型的DOA估计问题,利用差分技术结合时间平滑算法,给出一种基于差分的时间平滑算法。该算法在在混合信号模型中优于经典空间平滑算法,且阵元利用率高。