针对传统正交匹配追踪(OMP)算法性能受到冗余字典中原子间相关性影响的问题,提出了一种基于格拉姆型矩阵非对角元素方差最小的感知字典设计准则,利用感知字典对OMP算法进行修正,提高了重构性能。针对存在噪声情况的DOA估计,将感知字典与多测量向量的OMP算法相结合,克服了原子间强相关性造成的不良影响,提高了抗噪性能,在极低信噪比下能准确地进行DOA估计。