智能天线系统在无线通信过程中发挥着重要的作用,它通过结合阵列天线和阵列信号处理技术,自适应地改变方向图,保障用户与基站之间正常的通信。在阵列信号处理的研究中,经典的来波方向(DOA)估计和自适应波束形成(ABF)算法是基于理想条件推导出来的。本文在考虑通道不一致和阵列单元互耦的情况下,结合两个工程项目,介绍了幅相校准、阵列解耦和DOA估计、自适应波束形成算法,并对这些算法进行仿真和工程化实现。工作内容如下:首先,在幅相校准算法的研究方面,针对窄带信号,提出了一种基于FFT的单频点幅相校准算法;结合数字多波束形成项目的幅相校准模块,介绍了校准算法的工程化实现过程:该模块主要通过DSP计算出校准系数,并由FPGA完成幅相校准。硬件运行结果证明了算法的可行性。然后,在阵列互耦矩阵和波达方向的研究方面,提出了一种级联估计方法,该方法根据互耦矩阵的特点,利用变换矩阵,将位置矩阵与互耦系数分开,达到“解耦合”的效果,算法复杂度低,具有良好的测向和解耦性能。针对宽带信号,结合5G Massive MIMO基站去耦项目,在数字域提出了一种基于单元方向图重建的解耦方式,并通过ISM算法对解耦后的阵列进行谱估计。计算机仿真结果证明了解耦算法的正确性。最后,介绍分析了非盲自适应波束形成算法中比较经典的LMS算法;针对宽带信号,利用宽带信源DOA估计思路,提出了ISM和CSM自适应波束形成技术。结合数字多波束形成项目的波束形成模块,考虑应用场景,提出了一种“盲自适应”波束形成技术:系统根据接收解扩机的反馈信息,实时地更新权值和调整工作状态,通过DSP与FPGA协作来形成波束搜寻卫星,当发现卫星后以圆锥扫描的方式实时跟踪,实现“自适应”的目的,该技术不仅计算量少,而且实时性高,当空间存在强干扰信号时,还可以转换权值的计算方式来抑制干扰。计算机仿真和硬件运行结果均证明了算法的有效性。