共形天线由于其能与任意载体表面相吻合而不影响载体的空气动力学等特性,其应用越来越广泛,已经成为现代天线家族的重要成员。但由于共形天线特殊的阵列形式和复杂的电磁特性,导致很多成熟的阵列综合和波达方向估计(DOA估计)算法无法应用,因此共形天线的阵列综合及DOA估计问题就成为亟需解决的问题之一。本文在共形天线的基础上,对共形阵上稀布阵列综合及DOA估计展开研究。本文首先研究了使用粒子群优化算法进行稀布天线阵列综合的基本原理,然后利用粒子群优化算法(PSO算法)在副瓣电平最低的适应度函数下对非均匀对称线阵、圆柱共形阵和二次曲面共形阵进行优化,获得了较好的效果。并利用优化后的稀布阵进行DOA估计,与相同孔径下的均匀阵列进行了性能对比。其次针对基于共形天线DOA估计的研究难点研究了基于子阵分割和内插技术的ESPRIT类算法,将其应用于圆柱和圆锥共形阵,仿真结果表明了算法的有效性。并研究了不需要内插的Generalized-ESPRIT算法,该算法不需要像ESPRIT算法那样要求子阵具有旋转不变性,大大扩展了其应用范围,并与MUSIC算法进行了比较,结果表明该算法有效,而且其运算效率高于MUSIC算法,并结合子阵分割法将其应用于圆柱共形阵。最后研究了基于PSO的单次快拍DOA估计方法,并将其应用于均匀直线阵、圆锥直线共形阵、圆锥圆环共形阵、稀布共形阵以及圆锥共形面阵中,仿真结果证明了算法的有效性,且具有较高的分辨力。