阵列信号处理波达方向（DOA）超分辨估计问题是近几十年研究的热点，其中均匀圆阵是最为常见的物理阵列结构，具有广泛的应用背景，比如雷达，声纳和卫星等。但是，在实际中由于均匀圆阵能够分辨的信号个数受到物理阵元个数的严格限制，使得阵列的波达方向估计性能严重下降，甚至当信号源个数超过物理阵元个数的时候，阵列无法正确估计信号的波达方向信息。该问题就是所谓的欠定DOA估计问题。为了解决欠定DOA问题，本文针对静态平稳信号设计了在欠定条件下基于均匀圆阵的DOA估计算法。本文从基本的阵列信号处理基本理论出发，梳理了当前常用的信号波达方向估计算法。主要阐述了三种基于均匀圆阵物理结构特点的信号波达方向估计算法。研究表明，均匀圆阵算法的核心是变换其导向矩阵为更易计算的范德蒙矩阵，并且分析了各种算法在变换过程中引入的误差。其中模式空间变换算法和内插阵列算法误差较大，而流形分离算法误差较小但是计算量偏大。出于保证估计精度的目的，本文在流形分离算法的基础上，通过列化接收到的样本协方差矩阵，在不增加物理阵元个数的条件下得到了更大孔径的虚拟阵列。利用大孔径的虚拟阵列结合信号波达方向估计算法，解决了欠定DOA超分辨估计问题。同时，结合流形分离算法，将谱峰搜索算法转化为多项式求根算法，使得算法的计算复杂度显著减少。计算机仿真结果表明，所提出新方法具有良好的估计性能。