米波雷达由于其波长较长，在反隐身、反辐射导弹等方面有其独特的优势，近些年又受到世界各国的普遍重视，把发展米波雷达放到雷达探测系统的重要位置。 雷达是利用目标对电磁波的反射现象来发现目标并测定其位置的。当雷达探测到目标后，从目标回波中能够直接提取的是目标回波的距离和到达的角度，所以目标的高度是一个导出量而不是直接测量出来的值。米波雷达的测高问题实质是低仰角的估计问题。 米波雷达在探测远距离目标时，由于波束较宽，通常波束会“打地”。雷达接收信号中除了低层大气的不均匀性引起的电波折射效应外，还有地面、海面产生的镜面反射和漫散射引起的多径干涉效应。多径干涉对雷达低仰角测量精度产生很大的影响，它使得雷达接收到的信号是直达波信号与多径信号的叠加信号，从而使接收信号电平出现闪烁现象，使得雷达的测量误差(距离误差、角度误差)增大，当闪烁严重时，甚至会使雷达完全丧失对目标的跟踪测量能力。提高米波雷达在低仰角区的测角精度是米波雷达需要解决的关键技术和改进的方向。 本人在前人工作的基础上，结合目前承担的科研任务，对工程上常用的测高方法进行进一步的研究并提出改进算法，对米波地基雷达、岸基雷达、舰载雷达测高过程中遇到的相关问题进行研究。本文所做的工作主要有以下四点： 1.目标的直达波信号和多径信号是近于完全相关(即相干)的，因此估计目标仰角的问题类似于分辨两个相干源问题，空间平滑是一种有效的解相干算法。但是当相干信源相距很近时，传统的空间平滑算法性能明显下降。文中提出一种改进的空间平滑算法。该算法首先将子阵输出的自相关矩阵进行互相关，然后将前后向互相关矩阵平均后的协方差矩阵作为修正后的空间平滑矩阵进行空间谱估计。文中给出了该算法的表达式，分析了算法的性能。仿真结果证明该算法与传统算法及利用子阵协方差算法相比具有更高的分辨能力和更低的信噪比门限。 2.测高要求接收天线必须保证在垂直方向有孔径，但是如果接收天线采用垂直布阵，垂直面的波瓣分裂现象比较严重，不利于低空探测，因此实际的地基、岸基米波雷达往往采用倾斜布阵天线。已有文献上的算法模型都是假设垂直阵面，有必要研究倾斜布阵下的测高算法。本文在前人工作的基础上，提出了适用于倾斜面阵的时空级联最大似然二维联合DOA估计算法，以克服倾斜面阵带来的方位维与俯仰维的耦合影响；又对基于波瓣分裂的高度分集测高算法提出了倾斜阵列下的改进算法，新的测高方法与目标方位角有关，与实际情况更加接近，通过对接收信号精确建模以提高测高精度。 3.以舰载米波雷达测高为背景，通过补偿阵列流型的相位差以克服在积累时间内，舰船摇摆对测高带来的影响，再利用阵列超分辨算法进行测高。根据舰船姿态角与目标空间位置的三维立体关系，建立误差模型的量化公式，对动态倾斜天线测角误差变化进行仿真和分析，这有助于分析舰船摇摆对测高误差的影响。 4.岸基及舰载米波雷达担负着远程预警、跟踪等重要任务，因此米波波段下的海面多径模型有必要深入研究。目前还没有针对米波波段下海面电磁反射情况的研究。本文研究了米波段下，海面多径反射模型，海面的镜面反射、漫反射系数随海情级变化情况，得出在一定条件下，可以将海表面看成是光滑的反射面，米波段下多径散射满足镜面反射条件。