信号的波达方向估计问题是阵列信号处理的核心内容之一。由于宽带信号所含的信息与窄带信号相比更加丰富，因此在各个领域里得到了广泛的应用。相应地，宽带信号的波达方向估计就越来越受到重视，成为了目前研究的热点问题。 本文研究了在信号波形已知情况下的宽带信号波达方向估计问题。目前大部分的波达方向估计算法是在未知信号波形的情况下提出的，包括窄带信号和宽带信号的波达方向估计。这些算法在估计波达方向的过程中均未涉及到信号波形，这在波形已知的环境中无疑是信息的浪费。因此在信号波形已知的情况下，可利用信号波形的信息来减小算法的运算量或提高估计的精度。 为了在信号波形已知的情况下，利用波形信息提高估计精度，本文首先针对相干信号，在空时二维上将信号的波形信息与基于信号分离估计优化理论的RELAX法结合，提出一个宽带相干信号的波达方向估计算法。接着将相干信号的情况推广到了信号部分相关的情况，提出两个宽带部分相关信号的波达方向估计算法。一系列的计算机仿真实验证实了所提出的算法能够显著提高宽带信号波达方向估计精度。