1、數(shù)字波束形成技術(shù)是陣列信號處理中的關(guān)鍵技術(shù)之一，在數(shù)字陣雷達當中常被用作抗干擾算法。在實際應(yīng)用中，由于導(dǎo)向矢量失配、期望信號功率過強等情況的出現(xiàn)，導(dǎo)致了波束形成器性能的嚴重衰退。因此，穩(wěn)健的自適應(yīng)波束形成算法成為了相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究人員所研究的重點。本文的主要研究內(nèi)容是分析了MVDR算法在期望信號導(dǎo)向矢量存在失配時的性能，并分別研究了基于期望信號導(dǎo)向矢量估計的穩(wěn)健波束形成算法和基于協(xié)方差矩陣重構(gòu)的穩(wěn)健波束形成方法。本文具體研究工作如下：

2、
　　首先，介紹了陣列信號處理的基本模型。這是研究自適應(yīng)波束形成算法的基礎(chǔ)。并給出了陣列波束圖、輸出信噪比等這些衡量波束形成算法性能常用指標。之后研究了幾種常見的穩(wěn)健波束形成算法，并通過仿真實驗對它們進行了比較。
　　然后，在有限快拍數(shù)下當期望信號導(dǎo)向矢量存在誤差時就期望信號功率對MVDR算法的性能影響進行了分析。通過將導(dǎo)向矢量失配量帶入到MVDR算法的權(quán)向量中，得到有限快拍數(shù)下權(quán)向量的另一種表示。基于這種新的權(quán)向量表達式，

3、對期望信號功率等對MVDR算法在期望信號導(dǎo)向矢量存在誤差時的性能影響進行了深入的分析。最后通過仿真實驗將理論分析的結(jié)果與仿真結(jié)果進行對比，以驗證理論分析的正確性。
　　隨后，研究了幾種近幾年國內(nèi)外學(xué)者提出的基于導(dǎo)向矢量估計的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法。這些方法都是在期望信號來波方向存在失配時，利用已知的期望信號所在范圍這一信息來估計出真實的導(dǎo)向矢量。仿真結(jié)果表明這些方法在一定程度上具有穩(wěn)健性，但是基本上沒有一種方法不受期望信號功率制約

4、。即有些方法只適用于期望信號功率不是很強時，而有些方法只適用于期望信號功率大于干擾信號功率時。
　　最后，針對現(xiàn)有穩(wěn)健方法受期望信號功率制約這一問題，先是研究了兩種基于干擾加噪聲協(xié)方差矩陣重構(gòu)的穩(wěn)健自適應(yīng)波束形成算法。它們通過重構(gòu)干擾加噪聲協(xié)方差矩陣的方式以解決期望信號功率過強時波束形成器的穩(wěn)健性問題。隨后，針對這兩種方法存在的問題，研究了一種基于協(xié)方差矩陣稀疏重構(gòu)和導(dǎo)向矢量估計的改進穩(wěn)健波束形成方法。仿真實驗表明這種方法在導(dǎo)向矢