近年来随着全球移动通信业务的迅速发展，智能天线(Smart Antenna或Intelligent Antenna)已成为移动通信领域中的一个重要研究热点，它是解决频率资源匮乏的有效途径，同时还可以提高系统容量和通信质量。与其它日渐深入和成熟的干扰削除技术相比，智能天线技术在移动通信中的应用研究更显得方兴未艾并显示出巨大潜力。 智能天线系统的核心是其相关智能算法，而其中的信号波达方向估计DOA(Direction of Arrival)是对整个天线系统性能影响尤为关键的算法之一。本文在学习智能天线的基本工作原理、特性和技术优势的基础上，深入研究智能天线关键技术--波达方向估计(DOA)技术，总结前人的研究成果，提出一种快速波达方向估计算法，该算法不需要估计协方差矩阵和对其作特征值分解，只是利用多级维纳滤波器的多级递推公式，具有小运算量和低复杂度的优点，而且其估计性能接近于常规的MUSIC算法。为了进一步提高波达方向估计算法的性能，本文在传统的盖氏圆盘估计信源方法的基础上改进后提出一种新的信源数估计的改进算法--TGDE，使得在低信噪比下条件下，也能很好地估计相干信源数，为全面提升智能天线波达方向估计等信号处理综合性能做出了关键的一步。在理论研究之外，本文还通过大量的仿真实验和数据分析验证了相关改进算法的有效性和可行性。