阵列信号处理系统广泛地应用于声纳、航天和雷达等领域,它包括两个核心技术：信源参数估计和波束形成。现有的阵列处理系统大多都是建立在远场假设的条件下,但是阵列的远场平面波模型只有在目标处于阵列远场区时才是合理的。当目标处于阵列近场区时,远场的平面波模型不再成立。如果继续采用远场的假设进行信号处理,势必带来处理效果的下降甚至失效。本文以近场球面波模型为基础进行近场阵列信号处理相关研究,重点分析和研究了以下几个方面的内容：(1)研究了近场阵列信号处理模型,首先以阵列球面波模型为基础,推导了近场阵列响应矩阵,并与远场阵列响应矩阵进行了对比。其次,研究了近场自适应波束形成算法,以LMS算法为例进行实验仿真,实现了对同一方向上不同距离的两个信号的分离。(2)研究了近场窄带波束形成算法,包括近场常规波束形成算法(加权延时求和)和近场约束最优化波束形成算法。其中,针对相控阵波束形成系统控制复杂、成本高的缺陷,提出了一种简便的基于幅度加权的近场波束形成算法；研究了窄带条件下的阵列近场空间能量分布问题,推导了阵列近场范围内任意点处的功率密度分布函数。(3)研究了近场宽带恒定束宽波束形成算法,主要包括基于远-近场转换和虚拟变换的近场宽带波束形成算法,提出了一种基于窗函数法的近场二维恒定束宽波束形成算法。(4)研究了近场宽带源定位问题,分析了目前常见近场宽带源定位算法的优缺点,提出了一种基于子空间夹角理论的近场宽带信号定位算法,避免了信源位置预估、宽带聚焦等处理过程。本文对近场模型下的波束形成和宽带源定位问题进行了分析和研究,通过计算和仿真实验得出一些具有指导意义的结论,为近场阵列信号处理研究提供一定的参考。