信号的波达方向（Direction of Arrival,DOA）估计是阵列信号处理的重要研究内容之一。对阵列信号数据矩阵进行处理从而识别信号的波达方向,在雷达、声呐和天文等研究方面得到广泛应用。时分码分正交频分复用（Time&Code Division-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,TC-OFDM）信号通过对通信信号资源的复用,可以实现高精度的室内外定位,有着广阔地应用前景。在实际环境中,由于干扰等原因,存在相干信号,经典DOA估计算法性能下降并且不适用于TC-OFDM宽带信号。为此,本文对基于TC-OFDM信号的相干DOA估计算法进行了理论研究,主要研究内容包括:（1）DOA估计算法建立在阵列信号模型的基础上,针对阵列信号,分别建立了窄带信号、相干信号和TC-OFDM信号的阵列信号模型。研究传统DOA估计算法,当存在相干信号时,该类算法无法识别其DOA值,需要进行解相干处理。本文提出了不变噪声子空间平滑算法（Invariant Property of Noise Subspace Smoothness,IPNSS）,对接收信号数据矩阵进行前后划分子阵列,计算其数据协方差矩阵的算法平均。通过添加虚拟信号源并对各个角度进行搜索,利用噪声子空间的不变特性构造算法空间谱,从而估计出相干信号的DOA。该算法对比经典相干DOA估计算法,空间谱峰值更加明显且在低信噪比条件下的算法稳定性较好。（2）基于TC-OFDM阵列信号模型,本文采用聚焦变换的方式从频域上将宽带TC-OFDM信号聚焦到同一频率点上。为了避免聚焦变换中信噪比的损失,提出满足其构造原则的聚焦变化矩阵模型。在此基础上获得聚焦变换后的数据协方差矩阵,使用不变噪声子空间平滑算法对其进行处理获得TC-OFDM信号的波达方向。本文分析了基于TC-OFDM信号的DOA估计算法识别多个角度的算法空间谱特征,通过多次实验测试了算法在不同的信噪比、天线数量和快拍数条件下的算法稳定度,该算法可以准确地识别TC-OFDM信号的DOA。（3）采用软件无线电平台对基于TC-OFDM信号的DOA估计算法进行了实现和验证,使用通用软件无线（Universal Software Radio Peripheral,USRP）和美国国家仪器有限公司（National Instruments,NI）的配套设备搭建。基于LabVIEW程序平台进行程序设计,对USRP设备之间进行相位补偿,实现DOA估计算法。实验数据验证了该DOA估计算法对不同方向信号的DOA估计性能。