随着全球卫星导航系统的飞速发展,稳健的波束形成算法逐渐成为高动态环境下的研究热点。当干扰相对于目标接收机快速运动时,其波达方向会在一个很小的范围内快速变化,而常规波束形成算法的抗干扰零陷很窄,当权矢量的更新速度滞后于干扰变化速度时,干扰将被移出零陷范围,从而导致波束形成性能大幅下降。因此,研究高动态环境下的稳健波束形成算法具有十分重要的意义。本文主要研究了稳健波束形成过程中所涉及到的波达方向估计算法、零陷展宽算法,并结合数字多波束算法分析了其抗干扰性能。1)为了模拟真实阵列信号,本文首先基于方阵、均匀圆阵等工程中的常用阵型建立了空域信号模型,在此之上又推导了任意平面阵的阵列流形计算方式。之后利用信号模型,研究了基于数字多波束的自适应波束形成算法。2)针对一些波束形成算法需要信号来向、信源个数的问题,本文详细研究了多重信号分类算法、旋转因子不变法等波达方向估计算法。之后研究了基于信息论准则的信源个数估计算法,并在此之上提出了一种基于子空间分析的快速信源个数估计算法,因其不需要特征值分解,所以能够有效提高计算速度。3)针对高动态环境下的快速干扰问题,本文详细介绍了国内外的一些零陷展宽算法最新研究成果。在此之上,先是提出了一种基于拉普拉斯分布的零陷展宽算法,该算法不但能够有效解决常规协方差矩阵锥化算法在展宽零陷的同时深度会变浅的问题,而且能够适用于任意平面阵;然后,提出了一种基于功率估计的零陷展宽算法,经过仿真该算法较其它算法拥有最优异的性能。4)为了满足工程上对快速、稳健的波束形成算法的需求,本文基于ZYNQ硬件平台,采用拉普拉斯零陷展宽算法与功率倒置算法结合的方式来设计硬件实现方案,详细介绍了算法流程中关键的矩阵求逆、矩阵特征值分解、矩阵乘法等核心模块设计,并通过仿真测试验证了本文实现方案的正确性。