阵列信号处理技术是当前信号处理领域中的一个重要研究方向，它在军用和民用领域都发挥了重大的作用，在国内外都受到了相当程度的重视。然而，在实际阵列系统中存在着各种模型误差，这些误差使得阵列系统的性能下降。因此，开展稳健的阵列处理技术的研究迫在眉睫。本文重点对在一些模型误差环境下，自适应波束形成和参数估计方法及其在雷达系统中的应用进行研究。归纳起来，主要包括以下几个方面：　　 1)介绍了阵列信号处理系统的基本结构、阵列信号处理基本的数学模型以及常用的波束形成与空域参数估计算法。对存在模型误差情况下的自适应阵列的性能进行了分析。　　 2)研究了冲击噪声对自适应波束形成算法性能的影响。指出了基于分数低阶矩类算法的缺点，即需要知道冲击噪声的先验信息。针对该缺点，提出了一种基于非参量预处理的自适应波束形成算法，该方法不依赖于噪声的先验信息，因此具有较好的稳健性。　　 3)研究了空时二维参数联合估计。推导了空时信号模型下，二维参数估计的性能上限-Cramér-Rao下界。针对经典的基于特征子空间结构类的算法在空域相关噪声下的性能衰退问题，提出了一种基于期望信号波形的二维参数估计算法。该方法在已知期望信号的发射波形前提下，利用降秩多级维纳滤波器技术通过对满秩的滤波器进行多级正交分解，确定出信号子空间。利用计算机仿真实验和某研究所微波暗室的实测数据进行验证，获得较满意的结果。研究表明，提出的算法在色噪声背景下能够给出信号子空间的精确估计，从而提高算法的稳健性和整体精度。此外，算法还具有低计算复杂度的优点。　　 4)研究了非均匀非高斯杂波环境下的空时自适应处理（STAP）技术，就杂波的非均匀非高斯性对传统STAP处理器的性能影响给出了定量和定性的分析。提出了一种简易的STAP算法，该算法通过对空时快拍的预处理来减弱杂波的非均匀性。通过计算机仿真和Mountain Top实测数据检验了算法的性能。研究结果表明该算法在非高斯非均匀杂波背景下具有较好的稳健性，可以很容易的推广到各种降维STAP算法，并且较容易在工程上实现。　　 5)研究了数字波束形成(DBF)技术和数字测角算法在相控阵三坐标雷达系统中的应用。针对采用一维相扫的常规三坐标雷达，给出了发射和接收波束的设计方法、数字测角方法和干扰抑制方法。针对低空多径环境，提出了基于正交投影的俯仰角接收波束设计方法；针对常规三坐标雷达的缺陷，讨论了可行的升级改进方法，基于“机－相－相扫”的体制，提出了一种新颖的数字测角方案，通过计算机仿真证明，新的数字测角方案能够很好的提升现有相控阵雷达的搜索和跟踪能力。