信号入射角度估计是阵列信号处理的一个重要分支，以MUSIC空间谱估计为其实现的主要方法。MUSIC算法利用特征分解构造正交子空间，具有超分辨特性，均匀圆阵阵列则具有孔径小、能够同时进行来波俯仰角和方位角估计等优势，而基于均匀圆阵的二维MUSIC空间谱估计结合了二者的优点，在工程中被广泛应用。在实际测向过程中，阵列接收信号往往不符合理想信号模型，其中因多径传播产生的相干信号源会导致子空间的互相扩散，致使谱估计算法失效，因此基于相干信源的来波方向估计是阵列信号处理的一个重点问题。
　　本文基于均匀圆阵接收阵列，对相干入射信源环境下的空间谱估计相关问题进行探讨，主要工作内容如下：
　　(1)讨论了均匀圆阵空间谱估计解相干方法并进行了相干信源背景下空间谱估计算法的实现设计。首先介绍了适用于均匀圆阵的信号解相干方案，包括将模式激励和空间平滑思想相结合的解相干算法和阵列虚拟平移算法，接着根据选取的解相干算法，对相干信源多通道空间谱估计进行了工程设计和实现。
　　(2)引入修正特征值法对信源数估计方法进行改进。获取准确信源个数是空间谱子空间的划分前提，考虑到色噪声的发散特性，本文引入修正特征值方法对信息论方法和基于比值比较的K-means聚类方法分别进行优化和实现，结合解相干算法可实现空间谱估计算法中入射信源数的自动稳定获取。
　　(3)提出粒子群网格优化改进的空间谱谱峰搜索算法，提高了空间谱估计中谱峰搜索的运算效率。均匀圆阵空间谱估计需进行二维谱峰搜索，只采用传统的网格遍历方法极为耗时，本文提出了粒子群优化网格改进算法，该方法将对非线性函数具有较好极值搜索能力的粒子群寻优算法与网格遍历搜索法相结合，改善粒子群寻优易陷入局部最优的问题，能够在较短时间内获取精确的函数谱谱峰，性能远高于常规的网格搜索法。
　　(4)提出基于噪声子空间不变特性的强弱信号分离估计方法并进行算法的实现设计。空间谱估计算法的实现设计基于等功率入射信源，但实际信号环境中可能存在入射信号功率差异较大的情况，此时强信号会对距离相近的弱信号入射角估计造成干扰，因此本文提出了强弱信号分离估计改进方法，将改进方法封装为子模块，对相干信源空间谱估计进行了拓展。改进方法以基于噪声子空间不变特性的入射角估计方法为基础，优化了噪声子空间不变方法复杂的计算流程，减少了其实现过程中的时间消耗，能够在相干信源背景下实现强弱功率信号的分离估计。