在水声信号处理中，确定声波的到达方向信号处理中的一个重要方面。通常采用声压传感器阵列对声场进行空间采样，并进行空间谱估计。众所周知，声波兼有标量场和矢量场，传统的声压传感器仅利用了其声压信息(标量场)，而矢量传感器可以空间共点、时间同步测量声场中的声压(标量场)和振速(矢量场)信息。由于矢量传感器本身固有的方向敏感性和测量信息量的增大，较之于声压传感器阵列，基于矢量传感器阵列的DOA估计的性能必将得到改善。 针对等间距线阵，本文首先回顾了常规声压阵阵列处理方法，在此基础上研究了矢量阵阵列处理方法，同时给出了单目标矢量阵列处理方位估计的克拉洛美界，得出矢量阵在方位估计性能上的提高。然后本文推导了基于水声矢量传感器的Bartlett和Capon的空间谱的解析表达式，并与声压传感器阵的空间谱相比较，分析了基于矢量传感器阵的两种DOA估计方法对阵列定向性能的改善，并给出了数学算例。 论文的最后对莫干山矢量阵试验数据进行了处理，分别给出了矢量阵和常规声压阵的方位估计结果，试验结果与理论结果基本相符。矢量传感器阵处理技术作为新兴技术，因此本文有许多牵强之处，作者希望本文对促进矢量阵技术的发展起一些作用。