相比模拟多波束,数字波束形成系统中的阵列单元信号可多次重复利用形成不同波束,而且不会降低信噪比；波束控制灵活可变,且具有较好的自校正和低副瓣性能；可以自适应地形成波束,实现空域抗干扰；可以进行非线性处理改善角分辨率。数字波束形成技术的这些优势对提高雷达性能具有深远的影响。经过几十年的发展,数字波束形成与测向理论已经取得了诸多研究成果。但在一些工程具体应用中仍有较多关键问题亟待解决。如天线阵列设计、微弱信号测向、波束形成、互耦和通道误差校正等方面,在工程应用中的实现研究仍是难点。本文主要研究工作包括：(1)研究了阵列信号处理模型,分析了时域宽带数字波束形成的基本原理与方法,设计了基于特定频率响应的FIR滤波器组,并对宽带波束形成算法进行了仿真。(2)研究了对信号源数估计的空间平滑秩序列方法和广义MUSIC估计方法,对其解相干的方法进行了分析,并通过计算机仿真分析了其解相干的效果。(3)对宽带多通道校准技术进行了研究,利用自适应滤波原理设计数字滤波器组,对各通道的幅相误差进行精确的通道均衡补偿,并通过计算机仿真分析了幅相误差对波束形成与测向性能的影响以及校准的效果。(4)设计基于宽带数字波束形成的测向系统工程实现方案。采用时域宽带波束形成方法,阐述了设计工作流程和工作原理,对阵列天线和阵列信号处理子系统进行了优化设计。最后,通过实际系统试验,对理论与方法进行了验证。