高分辨方位估计是现代信号处理的重要内容之一，随着微电子集成及数字技术的发展，其在声纳、雷达等许多领域有着很好的应用前景。高分辨算法最初都是在窄带信号的假设条件下提出的。由于宽带信号含有更丰富的信息，有利于目标检测、参量估计和目标特征提取，因此对于宽带信号处理的研究越来越多，宽带源方位估计成为宽带阵列信号处理的重要研究内容。论文研究了宽带高分辨阵列信号处理的相关理论，主要对以下内容进行了研究： (1)给出修正宽带传播算子DOA(Direction of Arrival)估计算法。该算法将数据共扼重构的托别列兹方法(TOP)引申到宽带传播算子算法中。从理论上论证了引申的合理性；通过理论分析和仿真，证明该算法在快拍数有限和低信噪比的情况下可明显提高DOA估计的性能，同时在不显著增加运算量的条件下算法性能优于OPM(Orthogonal Propagator Method)算法。 (2)给出一种时频域宽带源波达方向(DOA)估计算法。该算法通过计算参考阵元和其它阵元的连续小波互谱，构造出一种时频域数据模型；并利用宽带Chirp信号的局部窄带特性，在信号的主要能量聚集区选择时频点构造时频相关矩阵代替传统的阵列相关矩阵，通过特征分解实现信号的DOA估计。该算法同时在空域和时频域进行处理，充分利用了时频分布的能量聚集性，不但实现了非平稳信号时频域的分离，还有效地提高了信噪比，增强了算法对噪声的稳健性。仿真结果验证了方法的有效性。