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在信号源为非圆信号的情况下，提出一种基于矩阵重构的ESPRIT波达方向估计方法。根据非圆信号为实值信号的特点，首先通过对接收数据矩阵进行共轭重排，构造多个具有旋转不变关系的子阵；为抑制噪声对算法的影响，对接收数据矩阵进行延迟处理，并构造其与各子阵之间的协方差矩阵；最后利用ESPRIT算法的原理实现信号波达方向的估计。仿真结果表明：在相同的信噪比和快拍数条件下，算法的正确分辨概率和测角精度均优于ESPRIT算法，并且在信号入射角度间隔较小时也具有良好的分辨性能。