未来战争中，空中力量将决定战争的成败，只有占领制空权才能在现代战争中占领主导地位，所以对空中战力的防御就显得尤其重要，而防空的重要武器就是防空导弹，雷达导引头作为防空导弹的眼睛，是防空导弹的最重要的部分。本文以防空雷达导引头为研究背景，该导引头的打击对象为空中高速机动目标，本文对其中的信号处理关键技术进行了深入研究。首先阐述了防空雷达导引头的信号模型，给出了雷达发射信号模型、回波信号模型，及和差波束的形成原理，在此基础上介绍了相参雷达的信号处理基本理论，并对数字中频正交采样、数字脉冲压缩、地杂波的建模和抑制、相参积累、恒虚警检测、三通道单脉冲测角等进行了深入的研究和仿真论证。本文又通过公式推导加MATLAB仿真，验证了目标的高速大机动对常规信号处理带来很大的影响，比如脉压、相参积累、工程上的实现问题等，甚至可能影响到目标的检测，必须进行运动补偿，接着介绍了几种运动补偿算法：包络插值移位补偿算法、频域校正补偿算法、一阶keystone变换算法，分别对三种算法进行了公式推导和仿真验证，在此基础上，比较了他们的运算量和性能，运动补偿算法对检测空中高速大机动目标有很好的效果。最后介绍了地杂波的建模和抑制及工程应用中遇到的问题和解决方法，对工程实现也有一定的参考价值。