自适应波束形成技术在阵列信号处理领域有着十分重要的地位。与传统的标量阵列相比,电磁矢量传感器阵列可以有效的获取并处理信号的极化信息,提高鲁棒性。在完全极化信号的条件下,四元数和张量是两个主要的研究领域。四元数是一种高维代数工具,可将电磁矢量传感器阵列的复输出作为四元数的实部和三个虚部的系数。因此,四元数能够更为准确的阐述电磁矢量传感器阵列输出信号的结构。张量代数能够更加直观的表示待处理的输出数据,并可以空间、极化和采样快拍作为索引对阵列输出数据进行重组,从而实现多维匹配操作。据此,本文分析了近几年来一些四元数和张量领域的鲁棒自适应波束形成技术的不足,分别提出了如下三种方法。其一,针对四元数Capon波束形成器在存在指向误差和极化失配的情况下性能急剧下降且出现信号相消现象的情况,提出四元数域协方差矩阵重构方法,通过在一定范围内用积分的方法重新构造干扰加噪声协方差矩阵来有效克服指向误差与极化失配带来的性能下降。相较于其他四元数域的方法有着更好的性能。其二,提出的增强特征空间投影四元数域鲁棒波束形成方法在特征空间投影技术的基础上进一步利用波束形成器输出功率最大的原理对期望信号的导向矢量进行估计,在保证鲁棒性的同时尽可能提升波束形成器的输出性能。该方法无需设置用户参数,应用背景十分广泛,仿真结果验证了该方法的有效性和优越性。其三,通过充分挖掘阵列输出协方差张量收缩矩阵隐含的多维平滑处理以及对角加载方法的引入,提出了既可抑制相干干扰又对导向矢量失配误差具有鲁棒性的自适应波束形成方法,其中所包含的DL-Bartlett双层级结构使得该方法在较高信噪比的情况下仍有较好的鲁棒性。计算机仿真展示了所提方法的优良性能。