相较于常规平面阵,共形阵往往具有着更少的结构重量和更好的气动性能,容易获得更大的口径面积,因此可望成为机载雷达系统中重要的天线形式。然而,与载机共形的特殊曲面结构导致阵列的极化特性和互耦效应更加复杂。不同的阵元具有不同的姿态与极化方向,对同一散射体,阵元接收到的信号强度不一致,使得传统的以平面阵杂波模型为基础的杂波抑制方法不能有效工作。因此开展机载共形阵的信号建模和信号处理方法研究具有重要意义。本文围绕机载共形阵雷达的杂波特性、杂波抑制方法及目标检测方法这三个方面进行了理论研究及仿真分析。首先针对阵列极化敏感的问题,给出了一种杂波秩估计方法,准确估计出极化敏感线阵杂波协方差矩阵的秩;然后针对阵元极化不一致及互耦造成的信号子空间与接收数据失配的问题,给出了一种自适应子空间检测方法,可以有效补偿极化和互耦带来的影响,提高了雷达的目标检测性能;最后针对全极化阵列协方差矩阵运算量大的问题,提出了一种简化的协方差矩阵构造方法,降低了信号处理的计算量。本文的主要内容概括如下:1.研究机载共形阵雷达的方向图模型、杂波模型及杂波特性。考虑共形阵的极化特性和互耦特性,建立了具有普适性的阵列方向图模型和杂波模型,研究了几种典型共形阵极化方向图的变化规律;为了更清楚分析极化敏感对阵列的影响,本文给出了一种杂波秩估计方法,该方法利用阵元和杂波块极化指向的差异性,准确估计出极化敏感线阵杂波协方差矩阵的秩,并分析了互耦和圆环曲率对杂波自由度造成的影响。2.研究机载共形阵雷达的目标检测方法。共形阵中不同阵元的极化方向可能不同,使目标导向矢量随回波的极化方向而改变。传统的空时处理对单一导向矢量增益不变的权矢量约束准则无法有效保护目标信号。为此,本文研究了杂波背景下的目标检测子空间约束空时处理方法,并针对阵元互耦引起的子空间与目标信号失配问题,给出了一种利用变换矩阵的补偿方法,该方法可作为自适应子空间检测的预处理方法,提高雷达的目标检测性能。3.研究全极化共形阵的杂波抑制方法和目标检测方法。全极化共形阵庞大的阵元数在自适应处理时增加了信号的计算复杂度与样本需求量。针对该问题,本文提出了一种简化的协方差矩阵构造方法,该方法利用正交阵列之间接收数据的弱相关性,通过单独计算水平极化阵列与垂直极化阵列接收数据的协方差矩阵,合并构造出全极化阵列的数据协方差矩阵,大幅降低了杂波统计特性估计时所需的计算量。