阵列信号处理使电子侦察系统和民用通信系统具有优异的性能，但同时也出现了一个突出的问题，就是算法复杂度高，处理速度慢，特别是对于多维参数估计。现有算法的计算复杂度很高，限制了空间谱测向技术在实际工程环境中的应用，因此开展快速空间谱测向算法的研究是很有必要的。本文旨在保证适量测向精度条件下尽可能地提高算法的运算速度，深入地研究了一维及二维快速空间谱测向算法，并取得了一些有价值的研究成果，本文的主要工作如下：（1）研究和分析了经典子空间测向算法理论及其运算量，提出开展快速DOA估计算法研究的两个思路：一是采用低维搜索或者直接采用待估角闭式解的方法来代替复杂的高维搜索；二是利用计算数学实用的研究成果，摆脱原有的特征值分解对测向速度的束缚，实现高精度的快速测向算法。（2）提出了一种利用互相关矩阵的二维自动配对新算法，该算法通过充分利用新定义的L阵几何结构以及互相关矩阵，消除了附加噪声的影响，所提算法对于方位角和俯仰角的求取仅仅需要一维估计，而且还可以实现角度自动配对，减少了运算量。仿真表明所提算法优于CCM-ESPRIT，通过仿真还可以看出，所提方法解决了角度估计失败以及配对错误的问题，且在低信噪比和角度间距比较小的情况下估计效果也较好。（3）提出了一种基于特征分解的二维自动配对新算法，该方法充分利用了互相关矩阵可消除附加噪声影响的特性，并结合ESPRIT与传播算子方法的优点，不需进行谱峰搜索，且只需对一个低维矩阵进行特征值分解，极大地减少了运算负担。所提算法利用特征值求取俯仰角，利用相应的特征向量构造出的虚拟阵列响应矩阵求取与俯仰角配对的方位角，实现了方位角和俯仰角的自动配对。通过大量的仿真实验证明了算法的有效性，所提方法在低信噪比，小快拍数和角度间距比较小的情况下性能良好。所提算法较好地协调了运算量和DOA估计性能的矛盾，具有工程实用性。（4）深入地研究了阵列一维快速DOA估计算法，并通过大量的仿真实验对比与运算量分析，给出了一维快速DOA估计算法实用的研究结论：在二维空间中进行一维快速DOA估计时，若已知信号的波形，为实现高精度快速测向，建议使用MSWF类快速测向算法；而当入射信号的波形不知道时，建议采用PM类快速算法实现快速DOA估计。（5）深入地研究了阵列二维快速DOA估计算法，分别从阵型结构，快速2-DDOA估计算法及角度配对算法三个方面开展研究，并给出二维快速DOA估计算法实用的研究结论：在三维空间中进行二维快速DOA估计时，若只要求运算量尽量小而对精度要求不太高时，建议采用JADE CCM算法实现快速DOA估计；而当要求运算量低的同时对角度估计性能要求也较高时，为实现高精度快速测向，建议使用本文中所提的第二种方法，该方法具有较高的工程实用价值。