无线电监测是指对无线电信号实施监听监视、参数测量和特征识别、定位等。其中,对无线电干扰和不明信号源的识别与定位是无线电监测的一项重要功能。信号的调制识别是在复杂环境下确定出信号调制方式和调制参数,从而为进一步分析和处理信号提供依据。随着通信技术的发展,空间中的信号越来越密集和复杂,这就加大了信号调制识别的难度,同时也对调制识别的研究提出了更高的要求。时差定位又称为双曲线定位,它通过处理三个或更多个接收站采集到的信号到达时间数据,从而对辐射源进行定位。它具有精度高、定位快、易于实现等特点,在无线定位导航和电子对抗中都取得了广泛的应用。时差定位系统的精度受时差估计精度的影响,因此,研究快速准确的时差估计方法成为时差定位系统中一个十分重要的课题。本文主要工作如下:首先研究了信号调制识别和解调技术。详细分析了基于瞬时特征提取的统计模式识别方法,通过提取信号的几大特征参数,并对这些特征参数进行分析,得到一种信号调制识别的方法,并对该方法进行了仿真。同时还研究了常用通信信号的解调技术,仿真了五种信号的解调。其次研究了利用相关法进行时差估计的技术。在分析时差估计算法之前,对信号的循环平稳特性进行了分析,并给出相关法估计时差的数学模型。对于利用相关函数估计时差这一类算法,分析了其误差下界ZZLB,并对影响估计精度的三个参数做了详细讨论和仿真验证。最后详细研究了普通互相关法、广义互相关法和循环互相关法,并进行了仿真,得出了各种时差估计算法的性能特点。接着研究了非视距传播(NLOS)识别与误差抑制方法。研究了几种NLOS识别算法,包括Wylie鉴别方法、包络判别法和残差分析判别方法。分析了利用数据平滑与视距重构来抑制NLOS误差的方法。将基于Kalman滤波的整体偏移法消除NLOS误差从到达时间(TOA)引入到时差(TDOA)中,并做了一些改进,得到一种新方法,仿真结果表明该方法能显著减轻NLOS对TDOA估计精度的影响。最后在城市环境下进行了一次时差定位的初步实验,介绍了实验方案,并对实验结果进行了分析。