用一定形状的波束来通过有用信号或者期望方向的信号，而抑制不需要方向的信号，就是波束形成技术。
波束形成分为：①数据独立波束形成；②最优波束形成；③自适应波束形成
普通波束形成角分辨率低，旁瓣电平高，可通过加窗降低旁瓣电平，但会展宽主瓣。
最优波束形成是在某些准则下进行的波束形成，例如最大信噪比准则下，求得权矢量使得信噪比最大；MSE准则使阵列输出的均方误差最小；LCMV准则是使噪声方差最小。
当精确地方向矢量约束条件和相关矩阵精确已知，并且噪声和期望信号不相关时，这三种准则是等价的。
自适应波束形成是将上述的最优准则应用到自适应算法中，实现自适应波束形成。包括利用MSE准则的LMS算法和利用LCMV准则的SMI算法。
DOA估计：DOA就是空间信号到达方向估计，MUSIC算法是经典的高分辨DOA估计算法。
MUSIC（基于特征分解的多重信号分类法）
MUSIC是基于信号子空间和噪声子空间的正交性来进行参数估计的高分辨率DOA估计方法。将阵列协方差矩阵进行特征分解，得到和信源数目相同的K个大特征值和N-K个小特征值，大特征值对应的特征向量张成的空间称为信号子空间，与之正交的小特征值张成的空间称为噪声子空间。
MUSIC的核心是正交，方向矢量向噪声子空间投影，只有方向矢量属于信号子空间时，也就是θ等于信源角度时，此时方向矢量与噪声子空间正交，相乘为0，空间谱会在该方向出现谱峰，该方向就是信源方向。所以说，MUSIC的谱峰只反映方向矢量与噪声子空间的正交性，不代表真正的功率。
当存在相干信源时，某些相干信源的导向矢量与噪声子空间不正交，谱线上将不出现峰值，导致无法正确估计信源方向，所以需要进行去相关。
波束扫描：
利用常规波束形成技术
就是匹配滤波器，权矢量取方向矢量，让方向矢量的θ在0到180度变化，画出功率随角度的关系图形，寻找谱峰实现角度估计。
利用最优波束形成技术
权矢量根据LCMV最优波束形成准则来确定
误差校正：
系统误差包括阵元位置等幅相误差，造成波束形成的主瓣指向有偏差，旁瓣电平升高。误差不知道的情况下，利用理论阵列流行计算普函数进行谱峰搜索，导致DOA分辨性能下降。
校正技术有：
1、测出离散角度的阵列流行
2、子空间处理，单信源相关矩阵仅有一个大特征值，其特征矢量对应的就是真实的阵列流行。
也可以不进行校正，而是采用具有容差能力的稳健阵列处理方法。
3、在系统误差下，相关矩阵不是拓普利兹矩阵，通过强制托普利兹化来提高稳健性。
4、Sector
相干信源DOA估计：
相干信号可能是多径信号也可能是其他相干信源，这些信号会导致协方差矩阵的秩亏缺，不等于信号源的个数。所以需要进行去相关。
空间平滑：
将N个阵元分为L个M元子阵，求每个子阵的协方差矩阵求和取平均，取代原来的协方差矩阵，然后再进行特征分解。空间平滑可分为前向平滑、后向平滑和前后向平滑。
二、正交子空间投影与高分辨处理
分析：
信号子空间：
对于等距线阵(ULA)
三、子空间高分辨处理与波束形成方法比较
分辨率明显高于普通波束扫描。基理可由最优波束形成的原理来理解。波束扫描无论是普通波束形成还是最优波束形成，其分辨率或多或少是受限于阵列孔径。
2.子空间法（Music法）与Capon法比较
Capon法与Music法的分辨率：
Capon法基于信号与干扰加噪声之比最大来求最优波束形成。Music法则只关心信号与干扰之比最大来求最优波束形成，不关心噪声。
在相关矩阵R精确已知(要求无穷多次快拍数据)情况下，白噪声功率（或信噪比）不影响Music方法。
在R精度足够的情况下，一般Music法优于Capon法。
关于谱峰强度：
Music谱峰只是反映了阵列流形矢量a(θ)与噪声子空间的正交性，而与信噪比无关。
而Capon谱峰是真正的输出功率，与信噪比有关。
参考视频与博客：