阵列信号处理的两大研究热点为空间谱估计和波束形成,在许多领域有着广泛应用。由于智能天线技术的高速发展,需要提高定位技术的精度。稀疏阵列具有阵列孔径的优势,因而受到了工程领域的广泛关注。但稀疏阵列存在严重的模糊性问题,且阵列单元之间存在互耦效应,容易导致角度估计出现严重偏差。针对上述问题,研究一种基于互耦系数估计的自适应波束形成算法,降低阵元互耦效应。同时设计一种解角度模糊的算法,在互质阵上实现并在硬件上加以验证,主要研究内容和成果如下:1.介绍了三种稀疏阵列结构模型,并介绍经典子空间到达角（direction of arrival,DOA）估计算法,通过仿真分析了算法的性能表现。2.研究了一种互耦系数估计的自适应波束形成算法,并对算法做出改进。针对低信噪比（signal noise ratio,SNR）时波束形成器性能急剧下降的现象,本文提出一种基于改进互耦系数估计的抗互耦算法的自适应波束形成,即研究信号在不同输入SNR情况下以及不同干扰波达方向估计误差下的互耦系数估计误差,并通过误差分析修正原算法不同SNR下参与估计信号的数目。新算法改进了导向矢量和期望信号,提高了低SNR下互耦系数估计的准确度,并通过对比分析验证改进算法在低SNR情况下有更强的抗干扰能力,对阵元间互耦效应有着更好的稳健性。3.研究了稀疏阵列下的空间谱估计算法实现。由于稀疏阵列相对于均匀阵列属于多信源阵列,首先研究两种多信源情况下的子空间DOA估计算法,在此基础上针对稀疏阵列的角度模糊现象,运用一种角度模糊消除的方法实现算法。通过改变子阵列的阵元位置,使得阵元间距所组成的数列矩阵之间满足互质关系时,对两个子阵列的谱峰进行搜索,可以有效地消除互质阵列所带来的角度模糊现象,使其性能优于均匀阵下算法,并可以实现更大自由度。4.在可编程逻辑门阵列（FPGA）中验证了互质阵下的DOA估计算法,主要包括信号矩阵构造、特征值分解、谱峰搜索及稀疏阵特有的角度模糊消除模块。利用FPGA内部乘法器、寄存器、内存块构造软核等模块设计并仿真验证,并与软件实现的结果相比较,仿真结果验证设计的有效性,具备一定工程应用价值。