本文主要研究了智能天线应用中的多种阵列信号处理算法。首先分析了一种基于平行阵的二维方向角自动配对方法，指出了其中方法性能缺陷的理论原因。提出了改进的特征结构子空间算法，采用二维联合估计方法，解决了原算法存在的角度估计模糊问题。提出采用L型阵列并构造虚拟阵元以优化二维方向估计阵列结构。其次本文研究了基于圆阵的波达方向估计MUSIC算法，对算法进一步改进完善。针对原算法不能处理相干信号的问题，提出应用Relax方法解决。最后本文针对宽带波束形成器设计，分析了不同的MSE优化准则，分别研究了基于Toeplitz矩阵和基于LMS的快速权值求解算法。并比较了均匀阵和非均匀阵条件下对波束形成器设计的影响。本文的主要研究手段是采用科学和工程计算语言MATLAB进行仿真验证。