阵列测向技术,即空间谱估计技术,主要用来确定信源的空间位置或估计信号的特征参数,是阵列信号处理领域的重要研究内容。在过去的几十年里已经涌现出很多高分辨测向算法,其中多数算法都是基于精准的阵列流型实现的。而在实际的测向系统中阵列总会存在误差,当阵列存在误差时,空间谱估计算法的性能将严重下降,所以有必要对存在互耦情况下的阵列误差矫正技术和实际的阵列测向系统展开研究。本文重点研究阵列互耦时的稀疏空间谱重构问题。首先分析基于稀疏空间谱重构的均匀线阵测向算法,并在阵列存在互耦的情况下,研究稀疏表示理论在互耦校正问题上的应用。针对互耦校正中的阵列孔径损失问题,本文提出一种基于块稀疏表示的未知互耦情况下的均匀线阵测向算法。该算法利用互耦效应下的阵列导向矢量的结构特征,重构互耦阵列流型和待估计的稀疏空间谱,将非凸的数学模型转化为有最优解的凸优化问题,避免了阵列孔径的缩减。仿真结果表明,所提的测向算法相比于其他已有方法具有更好的性能。此外,本文研究基于通用软件无线电平台的阵列测向系统。从阵列测向技术和硬件平台特点的角度出发,搭建了一款便携通用型四元阵列测向系统平台,并设计硬件配置方式和软件流程。所搭建的测向系统可以利用子空间类算法进行实际工程测向,且能方便地将其他测向算法移植到该系统上。该平台能够在线实时处理阵列接收数据,实验结果也表明了所搭建系统的实用性和通用性。