Die vielfältigen Anwendungen der Sensorgruppensignalverarbeitung und ihre spezifischen Herausforderungen in der Praxis bilden die Motivation für die vorliegende Arbeit. Schwierig-keiten, die unter nicht-idealen Bedingungen auftreten und in dieser Arbeit betrachtet werden sind: eine begrenzte Anzahl von verfügbaren Schnappschüssen oder eine niedrige Signal-leistung, eine ungenaue Kenntnis der Sensorgruppenanordnung und das Fehlen bestimmter zeitlicher oder raumlicher Abtastwerte. Diese Bedingungen werden bei der Schätzung der folgenden Parameter berücksichtigt: die Einfallsrichtung (DOA) der Signale auf die Sensorgruppe, die Array-Mannigfaltigkeit, und die Frequenz und die Dämpfungsfaktoren der Harmonischen des Signals. Um praktische Gegebenheiten wie die begrenzte Anzahl von Schnappschüssen oder eine geringen Signalleistung zu bewältigen wird zunächst eine Methode eingeführt, die auf der Idee einer Schätzer-Bank und der Detektion und Korrektur fehlerhafter Schätzwerte basiert. Das vorgeschlagene Verfahren verbessert die Güte der DOA-Schätzung signifikant in Szenarien, in denen einige der Quellen eng beieinander liegen. Dann werden Unbestimmtheiten bezüglich der relativen Lage der Sensorgruppen betrachtet. Der Fokus dieses Teils der Untersuchung liegt auf der Richtungsschätzung sowie auf der Sensorgruppenkalibrierung bei teilkalibrierten Sensorgruppen. Drei verschiedene Typen teilkalibrierter Sensorgruppen werden untersucht: die allgemeinste Form einer teil-kalibrierten Sensorgruppe, die Anordnung eines teilweise kalibrierten Arrays bestehend aus mehreren identischen Untergruppen und Anordnung einer Sensorgruppe bestehend aus paarweise kalibrierten Sensoren. Die hochauflösenden Verfahren zur blinden Sensorgruppenkalibrierung und simultanen Richtungsschätzung, die für jede dieser Sensorgruppenanordnung vorgeschlagen werden, weisen eine erheblich verbesserte Schätzgenauigkeit auf als Methoden, die dem bisherigen Stand der Technik entsprechen. Schließlich wird das Fehlen bestimmter Abtastwerte bzw. Sensordaten bei der Schätzung der Frequenz- und Dämpfungsparameter einer Superposition von mehreren Harmonischen betrachtet. Dieses Problem kann als Verallgemeinerung des zuvor betrachteten Richtung-schätzproblems mittels Sensorgruppen betrachtet werden. Es werden suchfreie und doch hochauflösende Verfahren zur eindeutigen Schätzung der Signalparameter vorgestellt, die sich durch exzellente Schätzgenauigkeit auszeichnen.