阵列信号处理当前普遍运用到雷达、电子、通信、声呐以及医疗等多个行业中。波达方向(Direction of Arrival,DOA)估计是阵列信号处理中关键的分析内容。当前的阵列系统设计中普遍运用了宽带信号,以往的算法仅仅限制于窄带信号的领域,所以在宽带信号基础上所形成的DOA估计算法具有重要的研究意义。传统的标量电磁传感器阵列只能获取信号源的到达角信息,信号源的极化参数中携带了很多重要信息。极化敏感阵列不仅可以获得信号源的空间到达角信息,而且可以获得信号源的极化信息。针对极化敏感阵列的DOA估计技术开展的研究,绝大多数都是以窄带信号模型为基础的。但是随着宽带信号技术的不断发展,其应用范围逐渐扩展到了极化敏感阵列中,基于宽带信号的极化敏感阵DOA估计技术仍然是一个有待进一步探索的研究领域。另外,非线性阵列在实践之中更为灵活,在特殊情形中的性能更为理想,所以其具备较为理想的发展前景以及运用价值。论文重点针对宽带极化敏感阵列的DOA开展分析,主要有:1、对经典的窄带算法MUSIC、Root-MUSIC、ESPRIT分别进行分析和仿真,从信噪比、信号相关性等方面比较各算法性能。该领域分析较为深入的方式,重点为相关的子空间类算法,诸如ISM和CSM算法。对ISM和CSM算法进行仿真,论证了合理选取CSM算法聚焦频率的方法。2、基于极化敏感阵列,开展辐射源的DOA和极化信息联合估计技术研究,通过Lagrange乘数降维法和秩亏损降维法将四维谱峰搜索转换为二维谱峰搜索,并通过仿真试验完成算法性能的分析。3、建立宽带阵列和极化敏感阵列的统一信号模型,开展宽带极化敏感阵列DOA估计研究,完成宽带极化敏感阵列信号建模和DOA估计算法攻关。将宽带阵列的ISM和CSM算法与极化敏感阵列的秩亏损降维算法相结合,并对该算法进行了仿真和分析。4、针对非规则宽带极化敏感阵列,进行一般化的快速DOA估计技术研究。基于流形分离的DOA估计技术,使用阵列导向矢量所具备的周期特征,以傅里叶级数来实现逼近天线的对应矢量,着手构建导向和范德蒙矢量之间的关联。开展针对非规则阵列快速DOA估计技术研究,完成仿真试验。