在阵列信号处理中，有一个极其重要的领域是波束形成，波束形成基本理论的主要研究内容包括：形成基阵接收系统的方向性；先进行空域滤波，减少空间的干扰和环境噪声，增强信噪比；预估信号到达接收端的方向，进行多目标的信号分辨；为信号源的方位定位创造条件；可以为目标方位识别提供讯息等，进行过波束形成处理后，可以实现对多目标信号的定位和检测。本文的主要工作及创新点如下：(1)研究了几种信号模型，简要介绍浅海水声信道的多途特性、海洋中的声传播损失等；概述阵元域高分辨方位估计理论，分别研究了常规波束形成、MVDR、MUSIC、ESPRIT等方法的计算公式及实现步骤；并详细讨论了波束域高分辨方位估计。(2)介绍了两种典型的解信号相干性的方法；提出了一种基于Toeplitz矩阵化的相干信号源的波束域DOA估计方法，并对其估计性能进行了计算机仿真研究。(3)探讨了基于复系数FIR滤波器的恒定主瓣响应波束形成器的结构和原理。研究了设计FIR滤波器的LMS实现方法，以及由这种方法设计的滤波器来实现恒定束宽波束形成器，通过实验仿真分析该方法设计的滤波器具有良好的逼近效果。(4)介绍了多亮点目标回波模型，并进行算法仿真，在不明显增加运算量的前提下,MUSIC算法比常规波束形成提高了方位估计角精度和分辨力，大大减小了运算量和所需时间。(5)讨论了几种常见的分布源模型，采用均匀线阵做接收阵列，考虑了一维相干分布源的中心DOA和角扩展估计问题，选取了两种典型的算法DSPE和广义Capon进行详细的分析和理论推导；并对以上的方法进行了计算机仿真及性能分析。