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为提高声场空域中目标参数估计的精度,将四元数理论应用于均匀圆型声矢量阵列的二维空间角度估计中,建立了基于四元数模型的信号接收模型,推导了圆型声矢量阵的四元数导向矢量,给出了二维波达角估计的四元数域空间谱算法.考虑算法的软硬件可实现性,理论分析了算法的内存占用空间和计算量.此外,分析了圆阵半径对侧向性能的影响,为实际工作中圆阵的半径选取提供了一定的依据.仿真结果表明,基于四元数模型的MUSIC（Multiple Signal Classification）算法的分辨力较高,抗干扰能力较强,提高了信号参数估计