天线作为空间能量转换器和空域信号处理器是雷达必不可少的重要分系统之一,阵列天线技术是空间域信号处理的关键技术。阵列信号处理的主要研究领域可以分为波束形成技术、空间谱估计技术和零点技术等几个方面,它们都是基于对信号进行空间采样的数据进行处理。其中,波束形成技术主要通过调整阵列天线各阵元的激励,使天线波束方向图变为指定的波束形状,空间谱估计的主要研究方向为超分辨方向估计,零点技术主要是在波束保形的条件下使天线的零点对准干扰方向。实践证明,这几种技术结合能够有效地提高阵列天线的空域信号处理性能。本文首先介绍相控阵天线的基本理论,为研究阵列信号处理技术打下基础;接着研究相控阵天线方向图的窄波束、低旁瓣设计方法,在直线阵综合法中,主要研究了Taylor综合法和Chebyshev综合法,在平面阵综合法中,研究了矩形阵列的分离口径法和环形旁瓣综合法,同时,提出了一种采用最小二乘法和线阵综合法实现均匀圆环阵综合的算法;然后研究基于特征分解的空间谱估计算法—MUSIC算法,在此基础上,研究了基于时空二维信号模型的频率-到达角二维谱估计算法,同时采用空间平滑技术,实现了相干信号源的超分辨测向测频;最后,研究零点技术,提出了移相法和预置零点法在满足波束保形的条件下实现了阵列天线方向图中的零点设置。