随着导弹、卫星和宇航技术的发展,对跟踪雷达的跟踪速度、跟踪精度和跟踪距离都提出了越来越高的要求。各种先进的反雷达技术、隐身技术、反辐射导弹、电磁干扰技术使传统的雷达技术受到严重的威胁,工作环境的恶化使现代雷达系统面临的严峻挑战。雷达对无源干扰和有源干扰的抗干扰性能成为衡量现代雷达性能的重要指标。采用阵列天线技术是提高雷达抗干扰性能和生存性能的重要手段。单脉冲跟踪采用同时比较波瓣法,获取误差信号迅速,跟踪速度快、精度高,抗干扰能力强。本文的工作是围绕单脉冲技术在阵列天线雷达中的应用开展的。采用数字波束形成的技术进行单脉冲DOA估计。本文首先介绍了阵列天线的基本概念、基本原理及常用阵列天线的数学模型。利用MATLAB分析了几种自适应波束形成算法和DOA估计方法,并对各种算法的性能进行比较。文章从常规的角度捕获和跟踪技术——顺序波瓣法、圆锥扫描跟踪法出发,阐述了比相、比幅单脉冲技术原理,并设计了一种高增益低旁瓣喇叭馈源。为了克服单脉冲阵列天线雷达在主瓣和旁瓣干扰同时存在情况下,估值性能下降、不能在俯仰和方位同时进行单脉冲DOA估计的不足,本文提出了一种基于约束自适应阵列技术用于二维面阵单脉冲DOA估计。利用等距平面阵对基于约束自适应阵列的二维面阵单脉冲处理性能进行了仿真,结果表明:即使在主瓣和旁瓣干扰同时存在的情况下,约束自适应单脉冲处理技术也可以在约束范围内准确进行DOA估计。