波达方向估计是阵列信号处理的主要研究内容之一,在地震勘探、雷达、无线通信等领域有广阔应用前景。非均匀稀疏线阵因阵列孔径大,阵元数目少,估计性能高受到学术界与工程界广泛关注。本文以非均匀稀疏线阵的阵列校正与稳健DOA估计算法为主要研究内容,在非均匀稀疏线阵的互耦建模、互耦效应下稳健测向方法,非均匀线阵的幅度相位误差校正,差分阵MUSIC估计性能分析等技术与问题上进行了研究。本文主要工作如下:（1）提出一种针对嵌套阵列互耦效应的稳健DOA估计算法。该算法分析嵌套阵列的阵列结构与互耦效应的关系,指出差分阵列受互耦效应的影响机制,构建出互耦效应减小的差分阵接收信号模型,使用联合稀疏估计技术进行DOA估计,实现估计信号数可超过阵元数。（2）提出一种在角度相关互耦效应与多径效应下的稳健DOA估计方法。该算法根据互耦矩阵的结构,提取接收信号中间子阵来消除互耦效应,然后构建前后项线性预测模型并求解,估计出相干信号DOA,实现更高自由度与更好的估计性能。（3）提出一种校正非均匀线阵幅度相位误差的阵列校正方法。根据协方差矩阵对角线构建线性方程组,初步估计出幅度误差,进行阵列的初步校正。然后在分别再差分域与物理阵列域交替估计DOA与幅度相位误差,在稳健估计出校正源信号方向的同时,也估计出幅度相位误差矩阵,从而校正阵列。（4）在非均匀线阵的高斯模型误差下,对差分阵列MUSIC的估计性能分析。提出两种差分阵列MUSIC在模型误差下的MSE表达式。通过对增广协方差矩阵进行分析,给出差分MUSIC估计偏差表达式。然后根据偏差表达式,求得差分阵列MUSIC的MSE渐进表达式,并进一步分析MSE渐进表达式与SNR、信源数、信号来向间隔以及阵列阵元数目的关系。