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针对雷达ESM信号存在多径干扰,从而影响信号特征提取以及辐射源识别的问题,提出了一种多径抑制新方法.首先采用非线性能量算子方法对多径时延进行粗估计,再利用基于时间函数扩展的时变AR模型方法对信号进行预测.然后根据多径时延粗估计和预测序列,采用最小二乘方法精确估计时延和多径幅度因子.在此基础上,提出一种逐级抑制的多径信号滤波方案.对仿真信号和实测雷达辐射源信号进行实验,结果证明该方法可有效实现信号多径估计与抑制.