多天线信号合成技术最初应用于深空探测中,现在已成为通信领域重要的处理技术,它是通过多幅天线组阵对同一信号进行接收,并在接收端采用参数估计与补偿等信号处理手段之后,对其进行加权合成以提升信号信噪比,等效于增大天线的口径。因此,多天线合成技术成为低信噪比下信号的有效处理方法。在接收端对各支路信号进行合成前,为了保证合成性能,一般需要对信号进行存在性检测。目前常用的检测方法是对各路信号分别进行信号检测,最后联合进行判决,但这一方法的检测性能较差、系统鲁棒性较低以及灵活性很差,因此,多天线联合信号检测方案也成为该领域的研究热点。本文主要对多天线信号合成的关键技术进行理论学习,重点针对SUMPLE算法进行了研究,从存在参数估计误差下多天线合成、多天线信号联合检测以及非均匀组阵下的合成问题出发,开展理论研究与仿真工作。总结主要工作和创新点如下:1.针对非均匀天线组阵中多天线的合成问题,以两路时差估计误差为例进行研究,并对SUMPLE算法在均匀组阵与非均匀组阵下的合成权值特性进行了分析和研究。首先以两路时差估计误差为例进行分析,研究了在合成增益为0dB的情况下,合成参数估计误差的范围,以及对应的两路信号信噪比差。接着在SUMPLE算法基础上,对接收信号信噪比较高与较低时均匀组阵下权值分布规律进行了研究,并针对非均匀组阵的合成性能设计了仿真实验进行了验证,为后面工作奠定了基础。2.针对多天线信号的检测问题,在研究了多天线架构与SUMPLE合成算法基础上,给出了一种基于SUMPLE算法权值收敛性与信号相关性的联合检测算法。在深入研究了SUMPLE算法合成过程中的权值收敛的特性的基础上,并结合多天线信号之间所具有的相关性,提出了适用于多天线信号的联合检测算法。相对于传统检测方法,本论文提出的算法充分利用了多天线组阵具有相同发送信号这一特性,在接收端表现为强的相关性。仿真结果表明联合检测算法具有更好的检测性能,并且与合成算法紧密结合,实用性强。另外该算法在低信噪比下仍然具有优良的检测性能,因此更好的适用于低信噪比下多天线信号的检测。3.针对非均匀组阵下SUMPLE算法合成权值的优化问题,给出了一种基于SUMPLE算法的合成权值自适应修正方法。在深入研究SUMPLE算法合成性能的前提下,分析了固定权值收敛合成算法,利用了SUMPLE算法合成权值与信号信噪比存在的关系,提出了基于权值幅度自适应修正的SUMPLE合成算法。自适应权值幅度修正算法能有效降低信噪比较低天线信号的权值幅度,使其在合成中的所占比值减小,同时,提高信噪比高的天线信号所占权重。因此,该算法能够达到抑制质量较差信号的影响减少了合成增益损失,提升信号合成质量。