波达方向(direction of arrival,DOA)估计是阵列信号处理的重要研究内容之一,在雷达、声呐、通信系统、智能家电以及智能会议系统中有着广泛的应用。现有的大多数阵列误差校正算法都是针对单一的误差参数进行估计,然而在实际工程应用中,多种误差往往同时存在,这就导致现有针对单一误差校正算法的估计性能会严重恶化,甚至失效。因此研究多种阵列误差联合校正算法具有重要的理论意义和实际应用价值,也是近年来阵列信号处理领域的一个热点问题。本文主要针对存在阵元间互耦和通道幅相误差的DOA估计问题展开了研究。主要研究内容如下:首先,简要概述了空间谱估计的基础知识,讨论了经典的MUSIC算法和PM算法,并通过仿真实验,对比分析了两种算法在不同信噪比、采样数、阵元数和角度间隔条件下的估计性能。其次,介绍了阵列误差的系统模型,分析了阵列误差对波达方向估计的影响,并通过仿真实验进一步验证了通道幅相误差、阵元间互耦和阵元位置误差对DOA估计性能的影响。然后针对均匀线阵互耦自校正算法进行了仿真实验和对比分析,并对算法估计性能的局限性进行了深入研究。最后,针对现有算法采用迭代搜索导致计算量过于庞大,容易陷入局部收敛的问题,利用互耦矩阵循环对称的Toeplitz特性,提出了一种针对均匀圆阵互耦和通道幅相误差的联合校正算法。该算法首先利用DFT波束空间的线性方程将两种误差参数进行分离,然后通过搜索角度建立相关的线性方程,构造出一个带约束条件的优化问题,最后通过对优化问题的求解来完成对两种误差参数的估计。相比于传统算法,该算法不存在局部收敛的问题,计算复杂度低,估计性能更好。