随着相控阵天线技术的高速发展,为适应当今形势下军用领域的需求,相控阵天线在技术指标上的要求不断提高,除了需要具备常规窄带信号能完成的功能外,在多目标环境下还要求具备目标特征识别以及成像等功能,此时,远距离分辨力的宽带信号所带来的更为丰富的信息就显得尤为重要。因此,本文对宽带信号下的数字波束形成实施方案进行了研究,介绍了利用不同设计方法的分数时延滤波器实现宽带数字波束形成,并在此基础上,与共形相控阵模型结合,探讨了基于子阵级时延的数字波束形成实现方法。本文首先对宽窄带数字波束形成算法进行了原理分析,并针对相控阵天线的时域宽带波束形成,分析其数学原理并仿真实现了几种不同思路的分数时延有限长单位冲激响应（Finite Impulse Response,FIR）数字滤波器。其中时延固定的设计方法有加窗法、最大平坦准则逼近法以及范数准则法;时延可变的设计方法有基于奇异值分解的Farrow结构法和Lagrange型Farrow结构法,在计算机上进行了滤波器频率响应、群时延和幅度误差的仿真,并对这些滤波器的性能和仿真结果进行了对比分析。在完成对分数时延滤波器的设计之后,用Verilog硬件语言完成了 Farrow结构滤波器的设计和行为级仿真,与计算机仿真结果对比验证了分数时延的功能,并在FPGA的板卡上进行了实现,提出了一种可不借助高采样率进行性能测试的时延测量方法。最后,从宽带数字波束形成理论出发,从一维线阵过渡到共形相控阵模型,解决了共形模型布阵的作用判决问题和基于子阵级时延的宽带数字波束形成问题,研究了时延精度对波束性能的影响和低副瓣波束形成方法,提出了一种针对于不规则共形阵列的幅度加权方法,并对海明加权与切比雪夫加权两种幅度加权函数进行了方向图仿真分析,得出了一种可进行全空域扫描的共形相控阵实施方案。宽带共形相控阵的项目数量正在急剧增加,应用前景广泛,本文的研究为这些项目中分数时延滤波器部分和子阵级数字波束形成的设计与实现提供了有力支撑,对于后续的宽带数字波束形成的工程应用具有一定的实际意义。