数字波束形成技术是阵列信号处理的重要内容之一,已广泛应用于雷达系统、通信系统、声纳系统、天文和医学等诸多领域中。数字波束形成技术的主要优点是相移和阵列加权通过数字化数据实现,而不通过硬件实现。在接收端,波束形成是在数据处理中而不是在空间中实现,其实质是一个空域滤波器。本文主要对任意旁瓣电平波束形成、研究空域预滤波方位估计与多波束形成在通信中的应用和设计DBF采样系统电路。本论文主要工作概括为:　　首先,改进一种旁瓣波束形成算法。通过阵列数据加权的方法实现控制波束旁瓣,在深入研究旁瓣波束形成综合算法的基础上,基于自适应阵列原理,提出在旁瓣峰值所对应的方位上引入虚拟的干扰源,达到控制任意旁瓣电平的目的,从而实现改进一种任意旁瓣电平波束形成算法,并讨论了该算法的性能:最大旁瓣电平、迭代增益、计算量和稳健性等。　　其次,研究空域滤波方位估计。学习常规DOA方位估计算法,当在感兴趣区域以外存在信号,且该信号强度与目标信号的强度相当的情况下,这些估计方法同时将不感兴趣信号的方位估计出来,造成目标信号的方位模糊不清,即目标方位模糊。为了解决该问题,设计出相应的空域滤波器,让感兴趣的方位区域上的信号无失真通过,抑制不感兴趣方位区域上的信号。深入研究空域滤波器的设计原理与方法,分别采用最小均方和二阶凸优化方法设计空域滤波器,对阵列数据进行滤波,然再运用波达方位估计算法,称为空域滤波DOA方位估计。实验表明预滤波DOA方位估计算法稳健性更好,分辨率更高。　　再次,研究多波束形成技术在改善通信误码率方面的应用。学习了研究阵列天线在通信系统应用中的优点:减少相干信道干扰、提高频谱利用率、增大信道容量和改善误码率等。文中在分析通信误码率的基础上,主要针对多波束形成技术改善误码率进行讨论,并与单天线系统误码率做了比较。　　最后,设计 DBF采样系统电路。在给出数字波束形成系统实现方案的基础上,提出DBF采样系统的技术指标。根据技术指标,选择芯片并对关键电路ADC前端匹配电路、采样时钟电路等电路做了详细的设计说明,最后采用Cadence软件完成DBF采样系统电路设计。