舰载高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)作为一种新体制雷达,因其灵活性与超视距探测的特性而受到广泛关注。在舰载HFSWR中,天线单元及阵列的误差补偿是信号处理的关键技术之一。由于天线安装位置受限及船体建筑物的影响,天线阵元的方向性图将在很大程度上偏离理想阵元。如果不能对阵列误差进行合适的补偿,将造成海杂波抑制算法的失效以及方位估计算法的失准等问题。因此,本文根据舰载HFSWR的回波特性,结合误差分析,分别提出了基于误差补偿的杂波抑制与方位估计算法,并在此基础上,探索了通过神经网络校正阵列误差的可能性。在本文所考虑的阵列误差模型中,阵列的幅度相位误差均与回波的来向有关,本文称这种误差为天线方向图误差。天线方向图误差在工程中最为常见,模型具有一般性,且在分析上最具挑战。本文建立了舰载HFSWR在天线方向图误差背景下的回波模型,并进行了详细的推导;通过对传统的杂波抑制算法与方位估计算法的分析,讨论了阵列误差对传统算法的影响,仿真结果验证了天线方向图误差会使传统算法失效。其次,针对天线方向图误差导致传统方位估计算法失效的问题,本文给出了三种基于阵列误差补偿的方位估计算法:基于误差补偿的数字波束形成算法、基于误差补偿的MUSIC算法与基于误差补偿的MVDR算法。这三种算法均能减小阵列误差对于方位估计算法的影响,实测与仿真结果验证了算法的有效性。然后,本文针对天线方向图误差导致传统杂波抑制算法失效的问题开展研究。根据所提出的回波模型,对阵列导向矢量进行补偿,提出基于误差补偿的正交加权(Error Compensation Orthogonal Weighting,EC-OW)算法。考虑到实际工程中天线方向图误差将会随时间与环境变化而缓慢改变,本文对EC-OW算法进行改进,提出了两种宽零陷波束形成算法:基于零陷增加的误差补偿正交加权(Null Increased Error Compensation Orthogonal Weighting,NI-EC-OW)算法与基于功率抑制的误差补偿正交加权(Power Suppression Error Compensation Orthogonal Weighting,PS-EC-OW)算法。仿真结果验证了所提出算法能够在天线方向图误差背景下有效抑制展宽的海杂波。最后,针对慢变的天线方向图误差,本文引入神经网络对受误差影响的目标信号进行方位估计。文章首先讨论了通过神经网络进行方位估计的可能性,之后分别采用BP神经网络与RBF神经网络对DBF、MUSIC与基于误差补偿的MUSIC算法进行拟合。并提出了基于RBF神经网络的方位估计算法对受误差影响的相干与非相干信号进行方位估计,实验结果验证了所提出算法对天线方向图误差具有较好的鲁棒性。