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为了充分利用非圆信号的特性，提高非圆信号波达方向估计的性能，针对最大非圆率信号，提出了一种稳健的波达方向估计算法。首先，构造两个包含信号非圆信息的四阶累积量矩阵；然后，利用这两个矩阵的旋转不变关系实现信号的波达方向估计；最后，在存在通道幅相误差模型下分析了算法的稳健性，并推导出只要令接收通道中任意两个通道保持一致，算法就能得到正确的波达方向估计。仿真实验表明，算法的测角精度得到提高，并且算法对通道幅相误差具有稳健性。