分布式多舰载雷达(Distributed Multi-Shipborne Radar,DMSR)是一种将雷达放置在各舰船上的新体制雷达。这种雷达能够根据实际需求灵活配置系统资源,对各舰载雷达接收数据进行联合相参处理,因此兼具灵活机动性和角度高分辨力。相较于其他体制的雷达,DMSR的信号处理复杂度更高、技术难点也更多。不同舰载平台数据的联合处理就是一个需要解决的技术难点,因此本文研究的主要内容是在满足相参性条件下对分布式阵列实现阵列和信号重构,最终实现分布式系统高精度角度估计。本文分析了DMSR系统的空间和信号模型,介绍了DOA估计相关理论,包括MUSIC算法、解相干算法和波束形成方法,为DMSR提供了信号重构理论基础。DMSR系统各舰船复杂的位置关系决定了系统整体构型也是复杂的,此时系统无法直接实现有效的信号重构。因此,为了实现DMSR系统的信号重构,需要首先对系统进行阵列重构。基于阵列内插的虚拟阵列映射法是一种常见的阵列重构方法,该方法可以改变阵列构型使其满足均匀性要求。本文对该方法进行了仿真分析,对虚拟变换过程中信噪比衰减和噪声色化问题进行了说明,并提出了阵列结构差异的概念。然后对插值区间、角度间隔、虚拟阵元数、子阵间距等常见因素对虚拟映射性能的影响进行了探讨。当分布式阵列构型时变时,介绍了时不变处理方法,并研究了中点法和分段法设置虚拟阵列结构的原理,对两种方法进行了性能对比。根据导向矢量时变关系提出了数据补偿法,并与分段法进行了比较。之后介绍了预估计的方法,总结了虚拟阵列设置的原则和方法,并与实际分布式系统和常见DOA算法结合,仿真结果表明基于虚拟阵列的分布式系统DOA估计能够达到良好的效果。在阵列重构时,虚拟映射前后阵元数相差过大会使虚拟映射性能下降。为解决该问题,本文基于合成孔径思想,通过合成孔径的方法提高虚拟变换前阵元数,进而减小变换前后阵元数的差异,研究了重叠相关法和非重叠相关法,对相关方法进行了原理介绍、步骤总结,仿真结果表明通过合成虚拟孔径再进行虚拟变换对于DOA的改善效果是明显的。实际DMSR系统中,各舰船之间的基线距离可能较长,此时DOA估计会出现模糊问题。本文分析了分布式模糊特性,介绍了双尺度ESPRIT算法的原理,并考虑了子阵为nest稀疏分布、存在多基线的情况,研究了双尺度ESPRIT算法在以上情形的使用方法,总结了相关算法步骤。仿真结果证明了算法的有效性,通过对解模糊处理,最终实现了分布式系统高精度无模糊DOA估计。