弧形阵列天线由于能够与飞机、导弹以及卫星等高速运行的载体平台表面进行弧面贴合设计,同时又能产生相对较大的天线有效孔径,获得更大的观测范围和较小的载机负荷等特性,因此成为天线领域的一个研究热点,是新世纪相控阵雷达的一个重要发展方向。波束赋形技术是阵列天线得到高增益和抗干扰的关键技术,但弧形阵复杂的方向图分析和计算、多路径耦合效应及存在交叉极化分量等问题导致传统的线阵波束赋形算法很少能直接应用于弧形阵列中,给弧形阵列天线的实际应用带来一定困难。课题围绕弧形阵列天线构型及其零陷波束赋形算法等两方面展开研究,论文主要工作与创新点包含以下几个方面。1.针对传统的线阵算法难以直接应用在弧形阵列中的问题,重点研究了弧形阵列与线阵的空间几何转换关系,以圆弧上的中心阵元为基准,依据阵列波束最大值指向求得各阵元法线与空间单位矢量的夹角,结合有效工作阵元选取策略,利用射频矩阵开关选通工作阵元。再根据阵列波束最大值指向计算圆弧上各工作阵元与参考阵元之间的阵内相位差,利用移相器对各阵元进行相位补偿生成与阵列最大波束指向相垂直的等相位面,继而得到阵元间距呈现中间大,两边小规律的非均匀等效线阵,建立了弧形阵列等效线阵模型,搭建了弧形阵列与线阵之间的关系桥梁,为传统零陷算法应用于弧形阵列奠定了基础。2.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数据失配,导致干扰抑制失效的问题,在弧形阵列的背景下,改进了现有的四种零陷展宽算法,从单角度宽零陷和多角度宽零陷两个角度对比和分析了四种算法在干扰角度远离主瓣和靠近主瓣等位置处形成的零陷的深度、宽度及对主瓣和旁瓣的影响,计算的复杂度等。仿真验证了改进后算法在弧形阵列上有效性。3.针对小快拍和相干源情况下,Capon波束赋形算法输出信干噪比急剧下降,算法性能明显变差的问题,提出一种基于色加载的迭代自适应零陷波束赋形算法。该方法利用基于最大似然原理的迭代自适应方法对接收到的少量样本信号采用迭代更新的方式进行精确的空间信号谱估计,将空间谱估计的结果用来构建信号的采样协方差矩阵,将采样协方差矩阵与由样本中干扰信号的先验信息构建的先验协方差矩阵利用色加载因子组成色加载协方差矩阵,最后通过最小方差无畸变波束形成器求得形成零陷的最佳权矢量,通过仿真验证了所提算法的快速收敛性及其在不同干噪比下的零陷深度及加宽效果。