波束形成技术在阵列雷达空域信号处理中发挥着重要的作用。本文的研究目标是研究现有的和提出新的波束形成方法，并使用波束形成技术处理一组雷达试验数据，获得足够好的多普勒图。本文主要内容由研究现有波束形成方法、提出新的波束形成方法、和应用波束形成技术处理雷达信号三大部分组成。　　第1部分研究现有波束形成方法。专注于研究该领域的热点，即稳健自适应波束形成(RAB)技术，介绍了百余种最新的RAB方法，将这些方法分为协方差矩阵加载、导向矢量估计更新、导向矢量稳健性约束、协方差矩阵估计、协方差矩阵稳健性约束、降低阵列敏感度、阵列自校准、期望信号成分预先去除、稳健自适应方向图综合等多个大类进行研究，揭示了各方法的原理、求解方法、相互联系和区别，点评和仿真总结了各方法的优缺点。　　为了改善现有RAB方法的缺点以及更好地求解应用问题，本文第2部分提出了两类共4种新的波束形成器。　　经典的协方差适配稳健Capon波束形成器(CFRCB)具有很好的稳健性，但是没有闭合解，并且先验参数导向矢量误差初始值在实际应用中难以设置。第1类方法建立在CFRCB的基础上。首先推导出CFRCB的一个近似闭合解，然后在此闭合解的基础上，提出两种新的迭代稳健Capon波束形成器(IRCB)。理论证明，IRCB的每次迭代都能提高波束形成器的性能，并且最终收敛到一个稳定值。此外，IRCB的性能几乎不受导向矢量误差初始值的影响，容易实现并且计算复杂度低。　　为了提高稳健性，许多RAB使用了对角加载技术。然而，对角加载在增强期望信号的同时，牺牲了波束形成器对干扰的抑制能力。第2类方法在提高波束形成器稳健性的同时保留对干扰的抑制能力。首先分析了对角加载类RAB会牺牲对干扰抑制能力的原因，然后提出了两种干扰抑制稳健自适应波束形成器(ISRAB)来解决或缓解这个问题。理论推导和仿真结果表明，ISRAB能够保留对干扰的自适应抑制能力。当阵列被完全校准时，ISRAB能够形成足够深的零陷，使得波束形成器的性能接近最优值；当存在阵列扰动误差时，ISRAB也能形成比CFRCB要深的多的零陷。　　第3部分使用现有的和提出的波束形成方法处理一组雷达试验数据。首先简要介绍波束形成技术在雷达，特别是被动雷达空域信号处理中的应用。重点介绍了最新的副瓣电平控制、零陷加宽和杂波抑制技术，以及距离—多普勒域波束形成技术。然后使用了4种典型的波束形成器和5种不同的方法处理一组雷达试验数据。处理的结果以距离—多普勒图或者时间—多普勒图的方式呈现。在详细分析了数据处理的结果之后，对波束形成技术和处理方法给出了建议。　　最后，在文章末尾对稳健自适应波束形成的研究趋势做出了展望。