波束形成在水声信号处理中具有非常重要的作用,它能有效地抑制干扰和噪声,提高信噪比。传统的波束形成算法需要知道阵列流形和目标方位等先验知识,在实际的应用中,阵形的扰动、方位估计误差等因素将会严重影响算法的性能。盲波束形成算法可以在不知道阵的流形、信号及干扰方位的情况下,仅根据各个阵元的测量数据恢复出信号。而一般的盲波束形成算法都是基于窄带信号的,所以针对宽带水声信号的盲波束形成技术研究具有重要的理论意义和实用价值。 已有的研究采用选频求时延的方法将窄带盲波束形成算法扩展到宽带信号中,但若频段选择不当将可能导致时延估计错误。本文提出了两种宽带信号的盲波束形成算法,第一种是采用抽头延时线技术,根据最大化能量聚集的优化准则求取权向量,估计出最强信号到达各个基元的延时,实现宽带信号的盲波束形成。另一种算法是基于频域分解的盲波束形成方法,它对有效频段上的各个频率点都做分析,根据各频段上分析结果的一致性估计基元间相对时延。由于它使用了所有具有高信噪比分量的频率值,所以真正利用了宽带信息。对仿真数据和实际海试数据分析的结果显示该算法具有较好的性能。 论文共分四章： 第一章介绍波束形成的基本原理及常用波束形成算法。 第二章介绍窄带盲波束形成的常用算法，讨论了基于信号非高斯性的JADE算法、基于循环平稳性SCORE算法、基于阵列响应矩阵结构性质的代数算法,以及基于信号源矩阵确定性结构属性的ACMA算法等,并给出了各种算法适用范围。 第三章讨论了基于抽头延时线的能量最大化和基于频域分解的两种宽带信号盲波束形成算法,并通过仿真比较了宽带盲波束形成算法与传统波束形成算法的性能。 第四章分析了盲波束形成技术对被动声纳目标识别的影响,并采用本文方法对实际的海试阵列接收数据进行了盲波束形成处理。