一种多扇区智能天线系统的来波方向估计方法，包括：(1)利用谱估计算法对需要进行来波方向估计的用户进行初始来波方向估计，得到估计的来波功率谱最大值对应的来波角度；(2)根据所述来波角度判断用户是否位于目标扇区的边缘，若是，则分别计算用户在和目标扇区相邻的两个扇区内的功率；(3)若所述来波角度所在区域靠近功率值大的相邻扇区，则所述来波角度即为最终的估计结果，否则，搜索来波角度所在区域的相反区域，得到所述相反区域内来波功率谱最大值对应的来波角度即为最终的估计结果。本发明解决直线阵来波角度估计的栅瓣问题，提高DOA估计的准确性。