波达方向(DOA—Direction of Arrival)估计是阵列信号处理中一个重要的研究领域,广泛应用在雷达、声纳、通信、生物医学等领域中。但是大部分高分辨DOA估计算法都以接收天线阵列的阵元位置、通道幅相响应和阵元间的互耦效应精确已知为前提。而这在实际测向系统中是很难满足的,因此本文就不同的应用背景和实际环境围绕DOA估计中的阵列模型误差参数估计与校正方法、稳健的DOA估计方法进行了研究。针对空间非平稳噪声的情况,提出了一种适用于通道幅相不一致(或阵元位置误差)校正的阵列误差校正方法。该方法结合噪声协方差矩阵的最大似然估计方法对多维校正方法进行了改进,为迭代校正过程提供较精确的初值。仿真结果表明在低信噪比、空间非平稳噪声情况下,此方法具有较大的误差校正范围和较好的校正性能。研究了多径传播情况下的阵列通道不一致性校正问题。分析了两种去相关技术(空间平滑、模式空间变换)对通道幅相误差校正的影响。基于加权子空间拟合方法,提出一种适用于多径情况的通道幅相误差自校正方法。推导了该方法中代价函数的一阶导数及海色矩阵,并通过交替投影和高斯—牛顿算法实现了该代价函数的最优搜索。仿真结果表明该方法具有优良的误差校正和方位估计性能。针对通道幅相不一致和阵元间互耦效应同时存在的情况,提出了一种校正范围较广的阵列误差联合自校正方法。该方法利用鲁棒控制理论中的H~∞滤波方法抑制模型误差及噪声的影响,为迭代联合自校正过程提供较稳健的初始值。此方法不需互耦系数和幅相误差的先验信息且具有较高的分辨力,符合工程应用的需要。提出了一种基于信号分离的宽带DOA稳健测向算法。此算法利用矩阵算子的投影机理对入射信号进行有效的分离,而且矩阵算子的记忆与遗忘特征使得算法在迭代过程中避免陷入局部极值。该算法不需对阵列进行预先测量和校正,具有良好的工程应用前景。