智能天线同时多波束形成和零陷生成技术可以有效地提升通信系统的信道容量,提高系统的空域抗干扰能力,而目标和干扰的快速角度估计技术又是实现上述智能天线技术的基础,具有十分重要的研究意义和明确的应用背景。本文主要针对对地通信智能天线系统开展多目标快速二维角度估计算法研究与实际应用。首先综述和完善了三种适用于任意结构阵列的二维角度估计算法,分别是二维MUSIC算法、基于四阶累积量的ESPRIT算法、时空DOA矩阵法,完成了算法的具体推导,并通过仿真实验对比分析三种算法的性能。随后,针对实际工程应用中为了减小波束宽度,阵元间距常超出半波长而引起的大俯仰角回波在各阵元上的相位出现周期模糊的问题,借鉴相关法解模糊的思路,结合时空DOA矩阵法提出了一种改进算法,该法通过对估计得到的导向矢量进行相位解模糊获得无模糊的阵元相位,进而联立所有阵元相位计算来波角度最小二乘解,提高算法的稳健性和测角精度。改进算法直接利用导向矢量估计向量闭式求解来波二维角度,无须参数配对、多维搜索,运算量较小,适于实际应用。最后,针对19阵元等边三角栅格结构阵列的智能天线系统,完成了上述改进算法和有限搜索角度MUSIC算法在C6678 DSP处理器的移植和实时性测试,在紧缩场微波暗室环境下,进行干扰和目标估计性能测试。并根据实际测试遇见的问题,改进角度估计模块的算法实现流程,实测结果验证了本文所提算法的有效性及实用性。