本发明属于阵列信号信号处理技术领域,提供一种基于Sigmoid协方差矩阵的多重信号分类方法。该方法对服从非高斯分布的脉冲性噪声具有较强的抑制能力,并能够在该脉冲噪声条件下实现多重信号分类,并对各信号的波达方向进行估计;包括:1)根据含有噪声的信号幅度的中位数,估计Sigmoid函数的参数;2)利用Sigmoid函数以及均匀线性阵列的输出向量,估计阵列输出的Sigmoid协方差矩阵;3)对Sigmoid协方差矩阵进行特征值分解,获得噪声子空间的估计;利用该噪声子空间估计用于多重信号分类的空间谱,并利用该空间谱的估计值对波达方向角度进行估计。本发明算法性能良好,在真实的工程应用中,具有较好的应用前景。