随着阵列雷达技术和数字化技术的不断发展,数字阵列雷达尤其是窄带数字阵列雷达得到了大力发展和广泛应用。作为窄带数字阵列雷达的进一步发展,宽带数字阵列雷达同时集成了有源相控阵雷达、数字化雷达与宽带雷达的优点,是雷达发展的最新成果和必然趋势。本学位论文以某宽带数字阵列雷达实验系统为背景,重点研究了宽带数字阵列雷达发展动态、系统结构、时域宽带数字波束形成技术、子阵级宽带数字波束形成技术、基于相干信号子空间方法的相干宽带阵列信号处理技术等。主要内容分为四个部分:第一部分主要介绍国内外宽带数字阵列雷达系统及其相关技术的发展历程和最新动态,研究了全数字化宽带数字阵列雷达系统结构和其子系统功能特点,简要分析了相关的一些关键技术。第二部分研究了两种易于工程实现的时域宽带数字波束形成方法。宽带数字阵列雷达波束形成需考虑孔径渡越效应,本文分析宽带数字阵列雷达时域波束形成信号处理流程以及处理误差,研究了基于中频或射频整数延时和基于基带分数延时的时域宽带数字波束形成方法。研究了三种常用的分数延时滤波器设计算法和通道失配对于时域宽带数字波束形成方法性能的影响。第三部分研究了基于子阵级精确数字延时的时域宽带数字波束形成方法,研究了对于均匀线阵不同子阵划分对于波束形成的影响。第四部分研究了基于相干信号子空间方法实现相干宽带阵列信号波达方向估计。由于传统的聚焦算法几乎均需要对信号角度进行预先估计或假设来构建信号子空间,这种预估误差或假设误差会不可避免产生难以控制的聚焦误差,使最终的信号角度估计结果出现偏差。本文通过构建一种不依赖于信号角度的信号子空间和参考聚焦矩阵,提出了一种新的不需要信号角度先验信息完成聚焦过程相干信号子空间算法。理论分析与计算机仿真表明,相比于传统的相干信号子空间算法,本文算法具有不需信号角度先验信息、计算量与信号角度估计性能等方面的优势。