复杂电磁环境中有意电子干扰与真实目标所发射电磁波功率不同,通常干扰信号功率远大于真实目标信号。共形天线阵列因其可与载体表面共形而广泛应用于雷达、通信、航空、航天等领域。因此研究强电磁干扰下基于共形天线阵列的弱信号波达方向（Direction Of Arrival,DOA）估计具有重要意义。基于噪声空间特征值重构的不变噪声子空间（ERNS）算法,对强干扰下弱信号的DOA估计性能优于多重信号分类（MUSIC）算法,因此本文基于ERNS算法开展研究,主要研究内容和创新点如下:（1）基于工程实际中天线方向图的特点,提出共形天线阵列接收信号模型,通过理论和仿真证明各阵元增益不一致会降低ERNS算法的DOA估计性能。针对实际天线波束宽度不同,构建旋转椭球面方向图研究波束宽度对ERNS算法性能的影响。仿真结果表明,窄波束宽度加剧了各阵元增益的不一致性,进而降低ERNS算法的性能。为提升各阵元增益不一致时ERNS算法的估计性能,本文提出基于快速傅里叶变换预处理的改进算法,并验证改进算法可有效提升ERNS算法的估计性能,其性能优于ERNS算法与MUSIC算法。（2）设计弧形偶极子共形天线阵列和微带共形天线阵列。为研究实际工程中ERNS算法的性能,搭建天线阵列与算法性能一体化电磁仿真系统。通过对天线阵列与DOA估计算法联合电磁性能仿真,验证各阵元增益不一致会降低ERNS算法的DOA估计性能,同时验证各阵元增益存在不一致性时,改进算法可有效提升ERNS算法的DOA估计性能。（3）加工并测试弧形偶极子共形天线阵列和微带共形天线阵列,测试结果表明,在3 GHz频点处S11小于-10 d B、S21小于-20 d B、S31小于-25 d B。基于所加工的天线阵列,搭建本文所提出算法的估计性能验证实验系统。实验结果表明随着各阵元增益不一致性加剧,ERNS算法的估计性能下降,改进算法可有效提升ERNS算法的估计性能。