本论文主要研究了复杂电磁环境下基于二维均匀圆阵的波达方向角（DOA，Direction of Arrival）估计。在实际应用中，阵列接收的噪声为空间色噪声，而且由于多径效应影响，阵列接收信号中相干信源普遍存在，给DOA估计的应用带来挑战。本文紧密围绕着DOA估计技术在复杂电磁环境背景下的具体应用进行了深入研究，并在DSP平台上实现和验证了对实测信号的DOA估计。首先，本文详细研究了均匀圆阵（UCA）的接收模型和模式变换理论。通过模式变换，将均匀圆阵转换为虚拟的均匀线阵，从而实现MUSIC、 ESPRIT等算法在UCA中的应用。然后，分析比较了UCA-RB-MUSIC算法和UCA-ESPRIT算法的性能，并给出一种计算量较小的UCA-MUSIC与UCA-ESPRIT的联合估计方法。其次，本文详细研究了色噪声背景下信号源个数估计理论。通过分析色噪声下阵列协方差矩阵的特征值，给出了一种新的信号源个数估计方法——差分均值方法。该方法在低信噪比条件下估计性能良好，计算量小，适合工程实现应用。再次，本文量化分析了阵列位置误差对DOA估计性能的影响，并针对天线平面倾斜这一常见情况给出了校正方法。最后，在TMS320C6454型号的DSP（Digital Signal Processor）硬件平台上实现了DOA估计算法。分析了DSP外围接口的配置方法，研究了信号源个数估计、天线位置误差校正技术在DSP实现中的具体方案，仔细分析比较了各种算法的运算量，并给出了定点化的实现方法。着重研究了基于模式变换DOA估计算法的DSP实现过程，给出了MUSIC算法空间谱构造、谱峰搜索的具体实现过程和定点化的详细流程及定点精度误差分析，优化了MUSIC算法中阵列流型矢量表的生成方法和部分耗时严重的程序，提高了系统的运行效率。最后给出了测试结果，证明了算法的可行性和系统的可靠性。