随着电子信息科学技术的不断发展，阵列天线在越来越多的领域得到广泛应用。波束形成技术作为自适应阵列天线的关键技术之一，可以使阵列天线波束主瓣对准期望信号方向并自适应地在干扰方向形成零陷，从而有效抑制干扰并提高输出信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)。阵列天线自适应波束形成在实际应用中，不可避免的会存在各种误差和失配，如快速运动干扰，期望信号来波方向(Direction of Arrival, DOA)估计误差、波前扰动失真、局部相干散射、阵元位置误差和阵元互耦效应等，而传统的波束形成技术在出现这些误差时输出性能会急剧下降。因此，提高阵列天线自适应波束形成技术在非理想应用环境中的稳健性成为近年来国内外的研究热点，但是多数稳健波束形成技术的提出都是针对某一特定误差，存在综合稳健性不高的问题，主要体现在输出SINR与理论最优值差距较大以及没有考虑多种误差共同存在的情况，对高性能阵列天线稳健波束形成技术缺乏系统性的研究。　　针对目前存在的问题，本论文开展了高性能稳健波束形成技术研究，进一步提高稳健波束形成技术的抗干扰性能和输出 SINR，并研究了多种误差共同存在环境下的稳健波束形成方法。本文的主要研究内容如下：　　1.针对快速运动干扰或者天线阵列与干扰相对角度快速变化情况下的干扰抑制问题，提出了基于投影和对角加载相结合的稳健零陷展宽（Projection and Diagonal loading Null Broadening Beamforming，PDNBB）波束形成算法，PDNBB算法克服了协方差矩阵锐化(Covariance Matrix Tapers，CMT)零陷展宽方法零陷变浅的难题，干扰抑制性能和算法的稳健性得到极大提升。本文从理论上分析了子空间投影变换能够展宽零陷和加深零陷深度的机理，发现干扰子空间投影变换可以扩展干扰入射角度和增强协方差矩阵中的干扰分量，相当于人为增强干扰功率，从而展宽波束零陷宽度和加深零陷深度。PDNBB算法对快速运动干扰具有良好的抑制性能，输出 SINR能够接近理论最优值，并通过对投影基向量个数的选取实现零陷深度的控制。此外，将幅度响应约束技术引入到PDNBB算法中，实现了对波束主瓣宽度和响应的控制，提高了算法在快速运动干扰和导向矢量失配同时存在环境下的稳健性。　　2.针对期望信号导向矢量失配导致传统波束形成算法性能急剧下降，而目前高性能稳健波束形成算法计算量大的问题，本文提出了一种基于变对角加载值的高效稳健波束形成方法(Variable Loading Robust Beamforming, VLRB)，VLRB方法首先对输入SNR进行估计，然后根据输入 SNR的变化自适应的调节对角加载值，该方法能够得到加权矢量的解析表达式，无需迭代求解，相比目前的稳健波束形成方法，具有较小的计算复杂度，输出SINR得到大幅提升。　　此外，针对期望信号DOA估计大角度失配的情况，本文提出了一种改进的模约束稳健波束形成算法(Modified Norm Constraint Capon Beamforming, MNCCB)，MNCCB方法将协方差矩阵的负指数次幂向加权矢量投影，对投影分量的模进行约束。该方法实际上强化了对加权矢量的约束，从而提高了波束形成器对期望信号DOA估计大角度失配的稳健性，能够取得比其它方法更好的干扰抑制效果。　　3.针对阵元位置误差，阵元互耦等引起的阵列流形误差导致自适应波束形成器性能下降的问题，本文提出了两种抗阵列流形误差的稳健波束形成算法。首先提出了基于干扰子空间重构的稳健波束形成方法(Interference Subspace Reconstruction Robust Beamforming, ISRRB)。该方法在干扰的大致方位区间估计出准确的干扰导向矢量，构建出干扰子空间矩阵，将采样协方差矩阵向干扰子空间投影，利用对角加载技术，构造出一个新的协方差矩阵。相比于已有的方法，该方法极大的提高了波束形成器对阵列流形误差的稳健性，输出SINR能够更加接近理论最优值。　　然后提出了一种基于协方差矩阵混合重构的稳健波束形成算法(Covariance Matrix HybridReconstructionRobust Beamforming, CMHRRB)，CMHRRB算法的干扰加噪声协方差矩阵来源于两部分的加权组合，通过合理设计加权因子，在不同的输入 SNR情况下自适应的调整两部分的组合比例，有效的提高了波束形成技术在阵列流形误差下的抗干扰性能，输出SINR优于已有的方法。　　4.为了提高波束形成器同时抗期望信号导向矢量失配和阵列流形误差的综合稳健性，本文提出了一种基于导向矢量双层估计(SteeringVectorDouble Estimation,SVDE)的稳健波束形成方法。通过对期望信号导向矢量进行两次的优化校正，克服了期望信号导向矢量失配和阵列流形误差造成波束形成器性能下降的难题，在此基础上，引入 CMT零陷展宽方法，提出了SVDE-CMT算法，实现了在阵列流形误差下展宽零陷，抑制运动干扰的目的，进一步提高了波束形成器在复杂环境下的综合稳健性。所提方法无需迭代求解，计算量较小，仿真结果验证了所提方法的有效性。