快速小平台作为现代海战的主要作战武器,通过线导制导方式被导引至攻击目标方位上,其优势在于不需要具备准确的目标运动要素的前提下就可发射出管,从而大大缩短了武器系统的反应时间。但是当快速小平台发射出管后,其本身作为宽带强干扰源影响了本地声纳平台的工作。论文针对快速小平台在发射、行进过程中的各个阶段不同的干扰形式,提出了几类干扰抑制波束形成算法。当快速小平台发射运动轨迹可以精确预报时,可以通过在预报方位上设置零点约束条件来抑制小平台干扰。快速小平台在发射前期位于声纳的声场近场,而所需探测目标位于声场远场,针对近场的球面波扩展特性,对零点约束波束形成算法作相应改进,使之能够修正近场因素带来的时延差。并推导和仿真了当干扰为多亮点模型时的抑制技术。虽然可以使用拖曳阵等远离发射管位置的声纳平台来消除近场因素的影响,但如果预估方位不够准确时,零点约束的干扰抑制性能仍然会迅速下降。论文研究当等间隔直线阵的阵元间距与波长满足一定关系时,相邻阵元两两组合后能产生“心”形指向性,将该指向性的零陷方向对准快速小平台发射端,可以有效解决小平台发射时从阵列端射方向传入的干扰,并针对宽带阵列信号提出先利用空间重采样技术使得宽带信号聚焦到满足指向性要求的频率处,然后进行宽带信号的干扰抑制和目标探测。快速小平台在行进前中期,运动速度快,也使得接收数据中各声源的组成成分变化迅速以及方位角变化速度快,从而导致可用的快拍较少。若使用同一个阵列希望达到既能跟踪快速小平台又能跟踪远处目标的目的,就必须使用较小的快拍数进行自适应的波束形成。结合快速小平台移动速度快,可用快拍数较少的特点,进行了包括对角加载、协方差矩阵增广等稳健自适应干扰抑制技术的研究和仿真。并提出宽带稳健自适应抗快速目标干扰的波束形成技术,从而可以充分利用噪声源的宽带增益。最后通过仿真和海试数据处理验证了所提算法的可行性和稳健性。快速小平台在行进后期,相对接收阵列的方位角变化缓慢,且距离足够远时,接收信号协方差矩阵中信号、干扰、噪声各个分量变化缓慢,可用快拍数多,协方差矩阵估计比较稳定,当噪声与目标的概率统计满足独立不相关时,噪声分量在阵列接收信号协方差矩阵中主要集中在主对角线上。针对这一特性提出了基于对角减载的水声阵列信号处理技术。对于背景噪声级较强的水声阵列信号处理环境来说,所提方法能有效提高低信噪比背景下的声纳多目标分辨性能。根据理论推导提出对角减载系数的求解方法,该方法无需预先估计信号源数。针对宽带波束形成提出了基于对角减载的导向最小方差波束形成技术,最后通过海试数据处理验证该算法的稳健性和有效性,证明该算法要优于非相干的宽带处理方法,且空间谱估计多目标分辨性能改善明显。这也说明了对角减载技术非常适用于低信噪比的水声阵列信号处理环境,具有良好的实际工程应用价值。