自适应波束形成是阵列处理信号研究领域一个重要的分支。随着数字信号处理和移动通信技术的迅速发展,自适应波束形成技术因具有良好的性能得到了广泛的应用。而对于场景的复杂化,传统的自适应波束形成假设训练数据中不包含期望信号,波束形成器能够输出良好的性能。但这种假设会使期望信号被当做干扰信号,对实际的波束形成器输出性能产生明显的影响。本文针对非理想条件的波束形成问题,提出了基于点源和非相干散射源的鲁棒自适应波束形成算法。本文的主要研究内容如下:在点源情况下,由于实际的导引矢量与估计的导引矢量的误差,本文在第三章提出了基于球约束不确定集的鲁棒自适应波束形成算法,将信号模型建成极大化最差情况性能优化的信干噪比问题。利用不等式转化、相位旋转等技术,将信干噪比问题转变成二阶锥规划问题,并求得最优权矢量。另外本章还提出了一种双约束不确定集的鲁棒自适应波束形成算法,利用拉格朗日对偶等方法将信干噪比问题转化为二次矩阵不等式问题,利用线性松弛技术将二次矩阵不等式问题转变为线性矩阵不等式问题。利用matlab和CVX工具包进行仿真,验证该算法的有效性。在非相干散射信号源的情况下,由于实际的协方差矩阵与估计的协方差矩阵的不匹配,本文提出了基于一般秩信号模型的鲁棒自适应波束形成算法。将信号模型建立成极大化最差性能优化的信干噪比问题,通过数学知识和强对偶知识将该鲁棒问题重新表述为一个非凸二次矩阵不等式问题。同理,利用第三章的方法将非凸二次矩阵不等式问题转化为线性矩阵不等式问题。此外,非凸二次矩阵不等式问题与线性矩阵不等式松弛问题存在一定的非零间隙,提出了一种近似算法来求解线性矩阵不等式形式的鲁棒自适应波束形成问题,并建立了二次矩阵不等式问题的充分最优性条件,保证了二次矩阵不等式问题的全局最优解。