外辐射源雷达本身不发射电磁波,而是“被动”地接收第三方辐射源所发出的电磁波,接收机接收到来自电离层所折射的电磁波,而电离层的时变、非均匀结构,影响了在电离层中传播的电磁波。电磁波的回波谱展宽或发生分裂,目标被强杂波的功率谱淹没,从而严重影响雷达接收机的检测性能。本文首先根据外辐射源雷达的工作机理,推导雷达接收端的信号处理模型,将匹配滤波后的回波信号,进行相位扰动校正,校正后的回波进行目标检测。其次,分析一阶海杂波的形成机理,建立海杂波回波模型,分析参数变化对海杂波回波谱的影响,以海杂波模型为参考,校正电离层污染相位。然后,从电离层相位污染的产生机理入手,分析快、慢相径扰动对回波谱产生的影响,表征相位污染程度与污染函数的幅度、调制频率之间的关系。从理论上分析了相位梯度法、最大熵谱估计法、多相式相位法的污染校正的机理。对于多相式相位法算法,研究不同的分段方式对校正精度的影响,从而选取最优的分段方式。为分析相位梯度法、最大熵谱估计法、多相式相位法对电离层相位污染校正的能力,仿真比较了三种算法能恢复的最大污染频率。在相同的污染函数下,仿真比较不同的调制频率,三种算法对快、慢相径扰动去污染的能力。综合考虑算法的适用范围、算法复杂度、估计精度等因素,在不同的电离层环境中选取不同的去污染算法。最后,对于匹配滤波后的回波数据,采用恒虚警检测器进行目标检测。仿真分析了在不同的背景环境中,CA-CFAR、OS-CFAR、GO-CFAR、SO-CFAR检测器的特点、检测性能。上述几种检测器均针对某特定的杂波背景,对复杂背景下的目标检测效果较差,为了能在不同的杂波环境中均有较好的检测效果,采用了自适应检测器VI-CFAR。对于CA-CFAR检测器,将删除单元与其相结合,得到一个改进的CCA-CFAR检测器。将去污染的数据通过恒虚警检测器,选取最优检测器。