摘要： 常规波束形成方法由时延求和实现，算法简单，但由于主瓣宽、旁瓣级大，难以满足精确定位声源的需求。针对该问题，提出一种基于惩罚机制的波束形成方法。首先根据常规波束形成结果得到惩罚矩阵，然后将惩罚矩阵融合到阵列流形矩阵中得到新的波束形成结果，从而提高波束形成结果的空间分辨率。在波束形成的过程中，受测量设备精度、测量环境等因素制约，不可避免会产生导向向量失配误差。为克服导向向量失配问题，结合最陡上升方法调整导向向量，进一步提出基于惩罚机制的鲁棒波束形成方法，可更好地增强波束形成效果。数值仿真和实验表明，基于惩罚向量的波束形成算法可有效压缩主瓣宽度，改善定位精度；且鲁棒改进的算法可有效提升波束形成的稳健性。

关键词: 声学, 波束形成, 惩罚机制, 导向向量误差, 鲁棒波束形成