本发明提供一种宽带双模数字接收机及其信号处理方法，包括共享信号处理模块用于提供各个天线的子带输出信号；相关处理模块用于对各个天线的子带输出信号进行相关运算，得到相关结果数据；波束合成模块用于对各个天线的子带输出信号进行波束合成处理形成波束；共享信号处理模块包括：模数转换模块用于将模拟宽带信号转换为数字宽带信号；延时补偿模块用于进行延时补偿；通道化处理模块用于得到数字窄带信号；相位补偿模块用于进行相位补偿；频率选择模块用于从数字窄带信号中选取不同频率的子带输出信号。本发明能以多波束合成和综合孔径相关两种模式同时对射电源进行观测，降低了接收机的数据处理硬件需求，同时提高了射电望远镜阵列的性能。