本发明公开了一种用于相干信号DOA估计的边际阵元相关去噪预处理方法，属于无线电测向领域。本发明基于噪声的空间独立性，提出了一种单边际阵元信号和剩余连续子阵列信号构造Toeplitz矩阵之间进行互相关的预处理方法，滤除由自阵元相关产生、并在后续协方差矩阵运算中被扩大为平方倍功率的噪声分量。仿真结果表明，本发明方法对相干阵元信号进行预处理后，后续DOA算法的估计精度提高。本发明方法对于相同RMSE所需要的信噪比和已有技术相差达到3dB；信号相位差接近180°的情况下，RMSE发散缓慢且最高只有3°，低于已有技术。