基于外辐射源的双基地雷达系统能够利用调频广播信号或电视信号等民用信号作为照射源,通过对空中运动目标反射的回波信号的检测,实现对目标的检测与定位跟踪。外辐射源雷达自身不发射信号,整个雷达系统具有隐蔽性强、抗干扰能力强和生存能力强等优点,因而受到各国的广泛关注。然而,雷达接收信号中的目标回波信号是极其微弱的,因此如何有效地实现对微弱目标回波信号的检测与定位跟踪就成了一个难点问题。本文围绕基于调频广播信号的外辐射源雷达系统中的微弱目标检测问题,重点研究直达波及多径信号的抑制和目标的DOA估计,最终实现对目标的定位与跟踪,主要的工作内容为：1)分析调频广播信号在目标检测与定位中的可适用性,研究雷达接收信号中直达波信号可能的强弱程度以及发射站与接收站的布站位置对整个系统的影响。2)针对目标回波信号可能完全淹没在直达波信号中的问题,研究采用自适应滤波算法来实现直达波及多径信号的抑制,分析比较四种自适应滤波算法的抑制性能和它们的计算复杂度。3)针对目标的测向问题,给出一种用已知信号波形的DOA估计算法来实现目标测向的新思路,结合实际,研究三种算法在不同情况下的DOA估计性能。通过仿真验证以上方法能够在外辐射源雷达系统中有效地发挥各自的作用,并且利用本文所给出的信号处理方案对实测数据进行处理,实现了对弱目标信号的检测与定位。