近年来,波达方向估计已成为信号处理的一个重要分支,在通信、雷达、声纳、地震勘探等领域获得了广泛的应用与迅速的发展。许多优秀的波达方向估计方法在一定的条件下都可以得到很好的效果。但是,传统的波达方向估计方法有很多局限性,如信号为非平稳信号,噪声为非高斯脉冲噪声等。这也使得传统的波达方向估计方法的应用范围受到影响。针对这些问题,本文提出了基于分数低阶循环相关的波达方向估计方法,拥有潜在的应用前景。本文的主要工作包括：第一,对阵列模型和波达方向的基本原理进行了阐述,对传统的基于子空间法的波达方向估计方法中的多重信号分类(MUSIC)方法和旋转不变子空间(ESPRIT)方法进行研究和仿真。第二,传统波达方向估计方法假设信号是平稳的,有相当一部分信号都不具有平稳特性,其中又有一部分信号具有循环平稳性。由于传统方法无法准确的对循环平稳信号做出波达方向估计,对基于循环相关的波达方向估计方法进行了研究和仿真,指出了其相对传统方法的优势。第三,针对自然界中存在的一类脉冲噪声进行无法用高斯模型描述。本文对这类α稳定分布的进行了研究,提出了基于分数低阶循环相关的波达方向估计方法,如分数低阶循环MUSIC方法和分数低阶循环ESPRIT方法,并通过实验证明了算法的有效性。最后,给出了基本的利用波达方向估计结果进行无线定位的原理。