在雷达探测领域,高主瓣增益、对误差稳健以及抗干扰性强等性能是天线波束形成算法设计的主要目标。理想情况下,波束形成能够实现将方向图的零陷对准干扰方向,从而达到抑制干扰的目的。然而在实际情况中,由于天线平台存在振动或受到干扰等情况,导致干扰偏移出原来的零陷位置而不能被有效的抑制,影响了系统的抗干扰性能。另一方面,日益复杂的战场环境对雷达系统的性能要求越来越高,新兴的分布式阵列雷达系统相比单孔径雷达在相干工作模式下可以得到更高的天线增益,但由于各子阵在空间稀疏分布所造成的栅瓣或高副瓣包含了大量的发射能量,往往造成能量的浪费,因此有必要研究分布式阵列雷达系统相干发射的能量利用率改善方法。本文主要对相控阵天线波束形成算法中零陷展宽方法及分布式阵列相干发射能量利用率改善方法开展研究。首先针对相控阵天线波束形成算法中零陷展宽需求,研究了两种波束形成算法;然后针对分布式阵列相干发射能量利用率改善问题,研究了利用主瓣和栅瓣扫描覆盖波束区间以改善发射能量利用率的方法。本文的主要研究成果和创新点如下:1.提出了一种抗阵列流形误差的零陷展宽算法。本文首先对投影变换的零陷展宽算法进行了深入研究。该算法利用子空间投影技术对接收信号进行预处理,再结合对角加载技术得到新的协方差矩阵用于波束形成。本文通过理论分析和仿真比较,对该算法的原理进行了重新解释,得出该算法实现零陷展宽与接收信号中是否包含期望信号和干扰信号无关,其性能受到投影矩阵影响。该算法没有针对阵列误差和环境的补偿能力,在预设干扰扩展区域失配于真实入射干扰方位及阵列误差存在的情况下,其干扰抑制能力会下降。对此,本文在该算法基础上进行改进,提出了一种抗阵列流形误差的零陷展宽算法。该算法用锥削的采样协方差矩阵对零陷展宽区域预设的干扰导向矢量进行不确定集校正,再结合锥削技术和对角加载技术重构新的协方差矩阵用于波束形成。仿真结果表明,该算法在阵列流形误差存在情况下能够有效的抑制快速移动干扰,对阵列流形误差和信号方向估计失配并存情况具有一定的稳健性。2.研究了分布式阵列相干发射能量利用率改善方法。首先建立了分布式阵列相干发射信号模型。然后,分析并仿真验证了分布式阵列相干发射模式下的栅瓣特性。最后,针对分布式阵列相干发射能量利用率改善问题,研究了利用主瓣和栅瓣扫描覆盖波束区间以改善发射能量利用率的方法。