共形阵天线可以安装在各种空中平台上,它能够节省空间、减轻重量、减小空气阻力、最大限度地减少天线对飞行器空气动力学性能的影响、扩大天线波束的扫描范围。共形阵天线以其独特的优势受到机载雷达领域研究人员的关注。其特殊的几何配置、平台运动和其他外界环境的改变导致杂波的统计特性较平面阵情况更加复杂,杂波谱不仅在距离上呈现出明显的非平稳性,在多普勒域上严重展宽,在阵元域也表现出非平稳特性,从而使得适用于传统平面阵的空时二维信号处理(STAP)方法的性能严重下降。因此开展机载共形阵空时二维信号处理方法研究对于共形阵在机载雷达中的应用具有重要意义。本文针对共形阵在机载雷达中的应用借鉴传统平面阵中的信号处理方法开展了杂波抑制的空时处理方法研究。首先,分别对平面阵和共形阵建立杂波信号模型、进行杂波特性研究;其次,研究了几种平面阵机载雷达杂波非均匀性的补偿算法,并对其在共形阵中的适用性进行了讨论,包括距离不模糊情况下的DW算法、ADC算法、多空间方位补偿算法和距离模糊情况下的俯仰预滤波算法、稳健的俯仰预滤波算法,提出了共形阵的多空间方位补偿算法;最后,针对共形阵的互耦效应引起的导向矢量与数据失配的问题,提出了两种开环的互耦补偿方法。论文的主要工作概括如下:1.平面阵机载雷达空时二维信号处理方法及其在共形阵中的适用性分析。对全空时处理技术和降维空时处理技术作简要分析,仿真验证了STAP技术的有效性。针对低脉冲重复频率机载雷达杂波谱的距离依赖问题,本文研究了三种局部补偿算法,仿真结果验证了谱补偿的有效性,指出多空间方位补偿算法相比于DW算法、ADC算法的优越性,并对这三种算法在共形阵中的适用性进行了深入分析讨论;针对中、高频脉冲重复频率机载雷达回波信号存在的距离模糊问题,本文研究了具有俯仰向自由度的预滤波算法,但是该算法对地杂波俯仰角的精度要求较高,当载机高度存在误差时,俯仰预滤波处理的效果会受到影响,针对该问题本文研究了稳健的俯仰预滤波算法,降低了算法对载机高度误差的敏感性,最后对这两种算法在共形阵中的适用性进行了深入分析讨论。2.共形阵机载雷达空时二维信号处理方法。基于平面阵机载雷达杂波谱补偿算法的思想,本文针对共形阵机载雷达杂波空时分布随距离和阵元序号的变化,提出了共形阵的多空间方位补偿算法,该算法对各个训练样本的各多普勒通道杂波沿空间方位角向待检测单元相同多普勒通道杂波所处的空间角进行空间角频率移动,作为一种空时处理前的预处理方法,仿真结果证实了旁瓣区域的杂波谱线展宽程度降低,并改善了最小可检测速度。3.共形阵机载雷达空时二维信号处理的互耦补偿方法。本文从理论上分析了平面阵空间导向矢量在受到互耦矩阵影响时,会产生导向矢量的失配问题,而共形阵的空间导向矢量由于受到互耦矩阵和阵元方向图的双重影响,会产生更为严重的失配问题。互耦效应使得阵列流型和波束形成的特性发生变化,导致主瓣杂波在多普勒域上产生的盲区较大。针对共形阵的空间导向矢量与数据失配的问题,本文提出了两种开环的互耦补偿方法,一种是导向矢量补偿方法,在回波数据确定的情况下,对理想导向矢量进行互耦补偿;另一种是数据补偿方法,是对实际回波数据进行互耦补偿,这两种方法有效地补偿了互耦效应带来的影响,并取得了理论上较好的性能。