利用信源在阵列天线中各阵元间的空域特性实现对信源方位角、俯仰角及信源数量等参数进行估计，进而确定信源的空间位置，是移动通信、雷达探测及水声系统等多个领域的重要任务。Chirp信号作为一类重要的非平稳信号，其瞬时频率随传播时间变化，并具有出色的时间解析能力和较大的时宽带宽积。Chirp信号和窄带单频信号相比，具有抗多普勒频移干扰的能力强和本身的两个重要参数都包含有目标的位置信息等特点，非常适合应用于定位、跟踪等目标位置信息感知领域。因此，利用阵列信号处理技术获取chirp信号的波达方向(direction-of-arrial,DOA)估计问题具有重要的意义。　　目前，大部分的chirp信号DOA估计算法都是基于理想化的远场点信源这一假设而开展研究的。然而，实际目标往往具有更复杂的空间分布特性，例如信源和接收阵列之间缺少直射波，点信源位置在观测期间随机起伏等问题。因此，亟需建立与之适应的新数学模型，并提出相应的高精度空间参数估计算法。为了解决上述问题，本文开展了以下几方面的研究工作：　　1、分布式chirp信源建模　　考虑多chirp信源入射的情况，为了适应散射信源数量较少和较多两种不同的应用环境，本文中在时域分别构建了离散型分布式chirp信源模型和连续型分布式chirp信源模型。结合分数阶Fourier域中chirp信号的时频特性，推导时域模型对应分数阶Fourier域模型的简化形式，并证明该简化模型中时间参数对方向向量没有影响。该工作为实现各种经典窄带DOA算法在分布式chirp信源领域的推广应用提供了可能性。　　2、离散型相干分布式chirp信源的空间参数估计　　在散射信源相干且数量较少的情况下，采用离散型相干分布式信源模型对本地散射环境进行模拟，并利用Taylor级数展开技术简化与矫正方向向量。在此基础上，分别在能量聚集域与解线调域提出适应相干分布式chirp信源的空间参数估计算法，并通过仿真实验证明提出算法的可行性。　　3、连续型相干分布式chirp信源的空间参数估计　　在散射信源相干且数量较多的情况下，基于连续型相干分布式chirp信源模型，分别对MUSIC算法，ESPRIT算法和最大似然估计算法进行了改进，给出上述算法适合相干分布式chirp信源空间参数估计的推广形式。此外，为了进一步降低计算复杂度，提出了一种低复杂度的一维MUSIC空间参数搜索算法，并利用仿真实验结果对所提算法性能进行分析和比较。　　4、相关信号条件下的chirp信源空间参数估计　　为了提高chirp信源空间参数估计算法在信号高相关环境中的适用性，并且提高算法的解析能力，本文提出一种基于时频字典的稀疏恢复方法。在此基础上，根据chirp信号在分数阶Fourier域的时频特性，建立对应空间域的时频字典和空间稀疏模型，并与滤波技术相结合，有效提升了所提方法的抗干扰能力。同时，采用迭代L1范数最小化算法得到提出模型中DOA参数的最优解。最后通过仿真实验证明提出算法的有效性。