阵列信号的频率和波达方向(DOA)估计一直是雷达、声纳、无线通信等领域的研究热点。当到达阵列传感器的信号具有较高的频率时(如C波段以上频率),如果在时域、空域对其进行传统的奈奎斯特采样,不仅硬件实现难度大,而且容易引起数据流超载、信号在阵元间互耦、参数估计精度下降甚至算法失效等问题。对信号进行欠采样是解决这些问题的一个思路,然而时-空欠采样会造成频率和相位模糊,本文围绕这些问题展开研究,并提出基于中国余数定理(CRT)和谱校正的解决方案。首先,概述了中国余数定理的基本理论。针对传统中国余数定理对余数误差敏感,不能直接应用于噪声环境下的阵列信号处理,以及求解过程运算量较大,难以满足快速测量需求的缺陷,提出基于鲁棒的闭式中国余数定理进行阵列信号参数估计的思路。然后,建立了时域欠采样下的信号频率CRT模型,通过多路欠采样构造频率余数,结合鲁棒闭式CRT求解得到频率的无模糊估计。为进一步减小余数误差并提高参数估计精度,引入Candan内插估计器和AM内插估计器对频率余数进行校正,并推导出了频率估计的理论方差表达式。针对空间欠采样下的DOA估计问题,构造了稀疏阵列模型以及阵列信号的空域CRT模型,通过对阵元间距的合理设置,利用阵列信号间的相位差获取相位余数,在已知入射信号波长的前提下结合鲁棒闭式CRT仿真实现了高精度的DOA重构。最后,将时域欠采样下的频率估计器和空域欠采样下的DOA估计器结合起来,提出时-空欠采样下的双参数联合估计方案。该方案通过谱校正将频率估计和DOA估计衔接起来,实现对信号样本的高效率利用。此外,基于聚类分析技术实现了CRT余数匹配分组,解决了针对多目标信源的联合估计问题。仿真实验证明了参数联合估计方案的有效性。