随着高频地波雷达海洋遥感技术的发展,对海洋表面探测广度和反演海洋动力学参数精度提出了更高要求。单/双基地雷达协同工作实现海洋监测,成为了现代高频地波雷达系统的一个发展趋势。然而高频地波雷达因其使用天线阵列进行目标定位,易受天线制造技术、天线阵列周围环境、接收机通道失配等因素的影响。本文以岸基单/双基地多频高频地波雷达系统为研究平台,从阵列误差的形成机理上构建阵列误差信号模型,从有源校准和无源校准两个角度出发,利用非线性拟合、迭代优化、信息论准则等多种算法,解决岸基单/双基地高频地波雷达阵列校准问题,并通过实测数据处理验证本文所提算法的有效性,从而提高雷达回波的可靠性。首先,介绍了单/双基地雷达的结构特征和工作原理,阐述了一些线性调频中断连续波体制雷达系统的信号处理技术,给出了单/双基地雷达海洋回波中两种Bragg频移关系。通过分析阵列信号和阵列误差的形成机理,构建了理想阵列信号模型和实际阵列信号模型。描述了高频电磁波海洋散射机理,通过数值模拟方法,分析了单基地高频地波雷达一阶海洋回波。通过几种典型的测向估计算法及其特征的描述分析,提出了正则化迭代优化的测向估计算法,并采用数值仿真手段分析了这些测向估计算法的测向精度和稳定性。以上研究分析为高频地波雷达阵列校准奠定了坚实的理论基础。然后,针对与方位相关阵列误差的校准问题,研究分析了与之相关的高频地波雷达系统的阵列校准方法,并指出应用化阵列校准方法与自身阵列结构特征的密切相关性,以及各种校准方法的优势和不足之处,在此基础上,建立了符合高频地波雷达相控阵阵列的误差模型,利用AIS信息,采用非线性拟合和阵流型内插,实现了本文提出的基于AIS信息的高频地波雷达阵列校准方法。在大量实测数据处理中,利用AIS信息和雷达数据匹配的已知方位的船只回波,采用MUSIC算法,对阵列校准前后的测向估计进行评估,结果验证了所提校准算法的有效性。接着,针对与方位无关阵列误差的校准问题,研究分析了与之相关的高频地波雷达系统的阵列校准方法,探讨了应用化阵列校准方法所面临的高维、多峰、非线性优化问题的参数估计可辨识性、算法复杂度、全局收敛性,以及各种校准算法的区别与联系,并介绍了校准方法所用参考信源类型,在此基础上,建立符合高频地波雷达相控阵阵列的通道幅相误差模型,利用单信源一阶海洋回波,采用特征结构法、拟牛顿法、拉格朗日乘子法等优化方法,实现本文提出的基于一阶海洋回波的通道幅相误差校准方法。为确保阵列校准的可靠性,从统计学角度,讨论了阵列校准初始化过程所需单信源样本量,并研究了单信源一阶海洋回波的实用性提取方法,引入了信息论准则法提取单信源目标。在实测数据处理分析中,以已知方位的船只回波为基准,采用MUSIC算法,对通道幅相误差补偿前后的船只回波进行比对分析,结果证实了该方法的有效性和实时性。随后,介绍了双基地高频地波雷达系统的基本几何关系,研究了双基地工作模式下海洋回波距离、速度和方位的检测方法。在此基础上,采用仿真数据和实测数据,分析了双基地高频地波雷达的一阶海洋回波谱,分析结果表明仿真谱和实测谱具有良好的吻合度。在此基础上,采用通道幅相误差校准方法,分析了双基地实测数据,初步分析结果表明本文所提阵列校准算法可以用于岸基双基地高频地波雷达系统。最后对全文进行了总结。本文构建的阵列信号模型和提出的阵列校准方法可以解决实际阵列系统中存在的问题,具有一定的应用价值,并指出了未来值得研究的问题。