为了适应对巡航导弹等低空突防武器的防御，要求相控阵雷达必须采用大孔径天线，以便得到高的角度和距离分辨率。在大型相控阵天线中，一般有几百乃至上千个天线单元，如果要实现全自适应数字波束形成，就需要对每一个阵元的接收信号进行单独处理，也就是需要每一个阵元组成一个接收通道，这样的系统需要十分庞大的硬件设施，系统设计的复杂度和硬件成本都非常大。所以，对于大型相控阵，一般采用子阵级部分自适应波束形成算法来处理。首先，本文介绍了相控阵雷达系统的信号处理基本流程和阵列接收信号的模型，并对几种基本的自适应波束形成算法，如最小方差无失真响应算法(MVDR)、最小二乘算法(LS)和基于特征分解的降维算法等，进行了理论分析和性能比较。接着介绍了相控阵子阵划分的方法，包括规则子阵和不规则子阵划分方法。对规则子阵划分引起的栅瓣、栅零点问题进行了理论分析和实验仿真，分析了其原因，并对不产生栅瓣、栅零点的子阵划分准则进行了归纳总结。重点研究的是适合不规则子阵结构的子阵级自适应波束形成算法。首先，分析了子阵划分的不规则性对波束形成算法性能的影响，并找出产生影响的原因是子阵输出噪声的功率不相等。然后介绍了信号源数目估计算法，和能降低噪声影响的波束形成算法——信号子空间算法(SSM)。最后提出一种不规则子阵基础上的部分自适应波束形成算法，通过估计信号源数目，从子阵的接收信号空间中去除噪声子空间，然后结合MVDR算法计算子阵级的加权向量，可以降低子阵输出噪声功率不等对波束形成算法性能的影响，其干扰抑制性能接近全自适应处理，仿真实验对算法的性能进行了验证。最后，因为大型的相控阵雷达主要使用宽带信号，所以对宽带信号的子阵级部分自适应处理进行研究。首先，介绍了全自适应宽带自适应算法，包括空时处理中的LCMV算法和频域处理中的不相干信号方法(ISM)。然后介绍了一种计算量较小、性能下降不多的子阵级部分自适应算法，算法在频域上对信号进行处理，采用了前面介绍的波束形成算法对子频带数据进行处理，仿真实验验证了算法对宽带信号频域波束形成的有效性。