单脉冲测向技术经过近几十年的发展,已经取得了长足的进步。相比于其他测向方法,单脉冲测向方法有着计算复杂度较低、结构简单和便于工程实现等优点。因此,本文将对相控阵系统中的单脉冲测向方法展开深入细致的研究,主要内容具体如下:本文首先针对数字相控阵进行建模,包含常见的规则相控阵以及共形阵列。我们给出了不同阵列的信号模型,并介绍与之相关的波束形成技术,以及三种传统单脉冲测向方法,并且分析传统单脉冲测向方法的优缺点及其适用范围。接下来,本文针对相控阵系统中的强旁瓣干扰场景展开研究,介绍了三种抑制旁瓣干扰的方法,分别从静态和差波束权优化的角度,和广义旁瓣对消的角度来解决强旁瓣干扰。我们研究了线性规划方法、差分进化算法和广义旁瓣对消方法,并且研究了一种基于SVD和准矩阵的阻塞矩阵设计方法,将其用于旁瓣对消器,抑制和差波束中的旁瓣干扰。然后,我们进一步研究了主旁瓣干扰存在时的单脉冲测向方法。探讨了四种主旁瓣干扰的抑制方法,包括最大似然方法、MVAM方法,线性约束方法和SVD-线性约束方法。对于线性约束方法,由于其约束点较少,因此当测角范围较宽时,远离约束点处的测角精度就会下降。所以,本文针对该方法进行改进,提出了SVD-线性约束方法,利用SVD近似原约束矩阵,在提高测角精度的同时,尽可能减少阵列自由度的消耗。最后,本文将单脉冲测向拓展到极化域,研究了极化相控阵的单脉冲测向方法。首先探究了极化相控阵的信号模型。然后针对第一类正交极子相控阵,研究了一种双通道信息融合的单脉冲测向方法。而针对第二类任意极子极化相控阵,本文提出了一种空域-极化域联合估计方法,该方法从干扰叠加噪声的统计特性入手,构造似然函数,并将极化分量与空域导向向量分离,借助对数似然函数和牛顿公式,先估计出信号的入射角度,再估计其极化参数。