近年来,风能的使用有了长足的发展,风能作为一种可再生能源,已经在全世界范围内得到了广泛的关注。我国的风电场数量越来越多,风轮机装机数量逐渐增长。据有关研究表明,雷达系统在工作过程中会受到风轮机回波信号的严重影响,因此关于雷达回波信号中风轮机信号的检测与抑制问题,受到了越来越多研究人员的关注。如何有效的检测和抑制风轮机杂波,对雷达系统的信号处理工作具有重要的意义。首先,本文根据回波目标散射点叠加模型的理论推导出风轮机的回波模型,进而对于多个风轮机存在的情况,建立了风电场回波的多径模型,并给出详细的推导过程。在得到风轮机时域回波模型后,具体分析了回波信号在时域,频域和时频域的信号特征。然后通过实验的过程去验证模型创建的正确性,其中包括单个风轮机回波模型和多径参数回波模型,还重点分析了几个重要的模型参数对回波信号的影响,并从时频域具体分析了回波信号的特征。其次,根据回波时域和频域具有的显著周期性和谱宽性的特点,提出了利用谱宽特征进行风轮机回波信号检测的方法,其中针对谱宽的估计问题提出质量中心法估计回波谱宽。接着,根据风轮机回波和典型飞机目标回波中可能存在的JEM特征不同,提出利用不同目标JEM特征的区别来辅助实现对回波信号中风轮机杂波的检测工作,并利用仿真的工作来验证方法的可行性。最后,在文章的最后部分首先介绍了一种对风轮机回波缺省数据进行估计的GAPES谱估计算法,该算法可以实现在特定情形下解决风轮机回波数据的缺省问题。对于杂波抑制的问题,提出利用OMP算法对风轮机杂波进行抑制,实验中验证了风轮机信号与飞机目标信号共存时杂波抑制效果。对于多径模型下的杂波信号的抑制效果也用实验验证了算法的可行性。实验结果表明,该抑制方法对于风轮机的杂波抑制有很大的应用前景。