Die Sensorgruppensignalverarbeitung ist ein klassisches Feld der digitalen Signalverarbeitung und bietet sowohl vielfältige Anwendungen in der Praxis, wie etwa die Richtungsschätzung oder die Rekonstruktion überlagerter Signale, als auch umfangreiche theoretische Grundlagen mit einer Vielzahl von Schätzverfahren und statistischen Grenzen der erreichbaren Schätzgüte. Ein vergleichsweise neues Feld der Signalverarbeitung ist die Rekonstruktion dünnbesetzer Signale (RDS), welches sich seit einiger Zeit großer Aufmerksamkeit in der Forschungsgemeinde erfreut und zahlreiche attraktive Anwendungsfelder in der Signalverarbeitung bietet. In der vorliegenden Dissertation wird die Anwendung der RDS in vollständig kalibrierten Sensorgruppen sowie in teilweise kalibrierten Sensorgruppen untersucht. Die Hauptbeiträge dieser Arbeit bestehen in einem neuen RDS-Verfahren für die Anwendung in teilweise kalibrierten Sensorgruppen sowie in kompakten Formulierungen für das RDS-Problem, wobei spezielles Augenmerk auf die Ausnutzung von spezifischer Struktur in den Signalen und Sensorgruppen gelegt wird.