相控阵雷达,即相位控制阵列雷达的简称,因其具有作用距离远、自适应抗干扰、快速识别跟踪目标等多种功能而受到广泛的应用。阵列信号处理是相控阵雷达的理论基础,自适应波束形成是其重要的理论分支。目前,针对旁瓣干扰抑制的自适应波束形成理论成果已经相当丰富,但当干扰从方向图主瓣内进入天线阵列时,运用这些算法进行波束形成往往存在主波束畸变、峰值偏移和旁瓣电平升高的问题。针对以上问题,本文开展对相控阵雷达主瓣干扰抑制算法的研究。首先,根据远场窄带信号传输特点建立阵列接收信号的数学模型,介绍自适应波束形成基本原理,阐述三种常用的寻优准则。给出主瓣干扰定义,通过理论分析和仿真验证研究主瓣干扰对自适应波束形成造成的影响,并对影响产生原因开展研究,为后续对主瓣干扰抑制算法的研究作理论铺垫。其次,以阻塞矩阵预处理类算法和特征投影矩阵预处理类算法为切入点开展主瓣干扰抑制算法的研究。介绍两类预处理算法的主瓣干扰抑制机理,分析干扰抑制性能。针对阻塞矩阵导致波束形成性能下降的问题,介绍了对角加载法和线性约束法两种改进算法,并通过多角度仿真验证了算法性能的提升。针对特征投影矩阵导致波束形成性能下降的问题,介绍了对协方差矩阵进行重构的改进算法。针对训练序列中存在期望信号导致特征投影矩阵干扰抑制性能下降的问题,介绍了利用迭代自适应构造干扰噪声协方差矩阵的改进算法,并通过仿真分析了上述两种基于特征投影矩阵的改进算法的干扰抑制以及波束形成性能。最后,针对低采样点数和采样序列非高斯分布条件下特征投影矩阵算法干扰抑制性能下降的问题开展深入的研究,提出了基于凸结构泰勒估计的特征投影矩阵法。基于信号协方差矩阵的结构特性,将凸结构约束与泰勒估计相结合,利用对导向矢量矩阵权值的迭代代替对整个协方差矩阵的迭代,提升协方差矩阵估计精度,增强特征投影矩阵对主瓣干扰的抑制性能,提高算法的鲁棒性。针对采样训练序列中存在期望信号,干扰抑制性能以及波束形成能力下降的问题,结合空间谱估计构造干扰噪声协方差矩阵,并改进了利用线性约束求取自适应权值的波束形成算法。仿真结果证明了论文所提出的算法具有鲁棒的主瓣、旁瓣干扰抑制性能和稳健的自适应波束形成能力。