全球定位系统(Global Position System,GPS)能够全天时、全天候的为用户提供精确的导航信息,在军用及民用等诸多领域应用广泛。但由于卫星导航接收机所处环境日益复杂、信号到达地面的功率非常弱,其中还常伴随着各种人为干扰信号,导致其容易受到多种干扰的影响。为保证GPS系统正常的工作,消除空间干扰的影响,提高系统输出信干噪比(Signal to Interference Plus Noise Ratio,SINR),本课题针对GPS接收机稳健波束形成算法展开研究。首先,介绍阵列信号的基本理论和处理模型以及最优统计波束形成的基本准则。同时分析天线阵列误差因素修正信号的处理模型,由此引出稳健自适应波束形成算法:广义对角加载自适应波束形成算法、特征子空间自适应波束形成算法、盲波束形成算法。其次,介绍基于旁瓣相消器的稳健波束形成算法,分析广义旁瓣相消器的工作原理。针对阻塞矩阵的常见构造方法进行分析,对阻塞矩阵能准确在期望信号方向上形成较深的零陷,但当到达角度失配时,信号严重相消,算法失效的问题,提出将阻塞矩阵和下支路权值合并为一项,引入阻塞参数?;同时考虑协方差矩阵的误差,给出误差参数?,并由最差性能波束形成算法为依据给出了此时约束方程。最后仿真验证算法中引入参数?,?对波束形成器的影响,及其算法对角度失配的敏感度。然后,简要说明几种解决导向矢量失配问题的算法及其不足。针对基于SQP导向矢量修正算法极易收敛到干扰角度方向的局限性,提出对算法中的约束条件进行改进,增加对信号角度收敛于理想信号角度区域内的约束项,改进优化方程。针对子空间投影算法中对噪声子空间求解时采用矩阵分解运算复杂度大,不能实时跟踪动态信源问题,提出依据空间谱估计中的子空间迹跟踪算法给出信号子空间,进而求取噪声子空间,计算导向矢量不确定集。仿真验证,算法在动态扰动时的输出性能。最后,通过分析干扰和噪声协方差矩阵中含有期望信号导致信号相消的情况,给出几种常见的协方差矩阵求解方法。针对Capon谱估计进行积分时角度范围为期望信号角度补集范围过大的问题,提出缩小其积分范围,通过对干扰角度范围进行积分来重构协方差矩阵。针对高信噪比情况下大部分算法性能严重衰减的问题,提出通过最大似然方法得到协方差矩阵进行特征值分解,进而重排信号功率,并同时考虑导向矢量失配问题。仿真验证,此种算法的协方差矩阵与理想协方差矩阵的拟合程度高,输出SINR效果良好,在较小快拍下的收敛速度快。