机载气象雷达是飞机上必备的精密电子设备，可实时探测飞机航线上的强对流天气，如暴雨，湍流和风切变等，为飞行员提供气象预警以及安全的飞行路径。机载气象雷达一般安装在飞机前段，处于下视状态时，接收到的气象回波中存在高强度的地杂波，会严重干扰雷达对气象目标的识别，导致气象目标的虚警率以及误检率大幅上升。本文基于俯仰阵列天线接收技术，围绕机载气象雷达地杂波抑制技术展开研究，主要工作及创新点如下：
　　研究了机载气象雷达回波信号建模及仿真技术。研究了气象目标和地杂波的雷达方程及其统计模型，在此基础上，分别提出了单个距离门回波信号的统计模型仿真法，及距离-脉冲二维回波数据仿真方法。对仿真数据进行了多普勒频谱分析，证明了回波数据在时、频域均与设置的参数相符，验证了仿真方法的有效性。
　　研究了基于俯仰阵列信号处理的机载气象雷达杂波抑制技术。研究了机载俯仰阵列雷达气象回波的仿真方法，分析了基于俯仰维空域滤波地杂波抑制方法的可行性。研究了全维最优处理算法，基于子阵降维处理的杂波抑制算法和基于和差波束自适应处理的杂波抑制算法，对杂波抑制性能进行了分析，并通过仿真实验进行了验证。
　　研究了用于机载气象雷达杂波抑制的鲁棒自适应波束形成技术。首先研究了两种针对分布式气象目标的鲁棒波束形成算法，分别是基于二次约束的最小功率无畸变(MPDR)算法，最坏情况下最优算法。提出了基于协方差矩阵重构的最大化输出信杂噪比(MSCNR)算法，进一步提高了自适应波束形成技术的鲁棒性和收敛速度，通过仿真实验及对仿真数据的处理验证了上述算法对机载俯仰阵列气象雷达地杂波抑制的有效性和可行性。