波束赋形是一种通过设计传感器单元的几何布局和加权系数来获得期望的阵列波束图的信号处理技术。它在雷达、通信、声呐、射电天文等领域都得到了广泛的运用。特别是针对电子对抗的背景下的相控阵雷达/通信系统,它在提升系统分时/同时处理多任务能力、抗干扰性能和低截获能力等方面发挥着重要作用。现有波束赋形网络功能/频段单一、加权系数比特位数有限和发射链路线性动态范围太窄等局限性因素,是现有系统的波束性能难以满足未来日益复杂电子对抗应用需求的重要原因。为此,本文研究了一系列阵列参量多约束下的波束赋形设计算法,其主要内容和贡献为:(1)提出了一种基于几何量化的交替方向乘子法(ADMM)的模拟波束赋形设计算法。通过在加权系数量化、功率方向图等约束下最大化阵列增益,有效抑制了因加权系数比特位数有限、阵元非各向同性等非理想因素使得波束旁瓣和主瓣性能的恶化。(2)提出了一种由ADMM加速的交替迭代优化(AIO-ADMM)的带宽发射波束赋形设计算法。通过在广义动态范围比约束下最小化方向图匹配误差与空间响应变化量的加权和,高效获得了在线性动态范围有限的发射链路中具有频率不变特性的波束。(3)提出了一种基于阵元配置的双功能波束赋形网络,并在此基础上,提出了基于离散粒子群双目标优化的雷达与通信双功能波束赋形设计算法。通过在子阵列孔径和响应多约束下最小化峰值旁瓣电平(PSL)或干信比,利用阵元功能的可控性实现了对双功能波束性能的有效权衡。(4)提出了一种基于子阵结构的双波段阵列架构,并在此基础上,通过在子阵个数范围、双频阵列布局、功率方向图等多约束下最小化PSL与子阵个数的加权和,提出了一种基于ADMM的混合近似优化的波束赋形设计算法,在有限子阵资源下获得了高性能波束,并实现了子阵资源的优效配置。