传统机载预警雷达的主要功能是目标检测和参数估计,采用较窄的带宽就能完成任务。但在未来的应用中,在检测目标后,机载雷达需要获得高分辨率的目标距离像或ISAR图像,以便实现目标分类和识别,因此需要采用更大的带宽。但是带宽的增加意味着系统的时间/距离分辨能力提高,也会给信号处理带来问题:在空域,信号的孔径渡越时间不再远小于信号的时间分辨率,目标信号和杂波信号在阵元间的距离走动不能忽略;在时域,高速目标信号和杂波信号在脉冲间的距离走动不能忽略。如果不考虑距离走动的影响直接使用传统的空时自适应方法进行处理,杂波抑制和目标检测性能会显著下降。因此,针对宽带情况开展专门的空时处理方法和技术研究具有非常重要的意义。本文对宽带机载相控阵雷达回波信号进行研究,建立了宽带相控阵雷达目标信号模型和杂波信号模型,分析了采用宽带信号带来的问题。针对宽带信号在阵元间和脉冲间的距离走动造成传统空时处理方法输出信杂噪比显著下降的问题,本文提出了两种适用于宽带机载相控阵雷达的空时自适应处理方法,均能有效提高输出信杂噪比,改善目标检测性能。论文的主要内容概括如下:1.建立了宽带机载相控阵雷达的信号模型,分析了宽带信号模型和窄带信号模型的区别。首先给出了传统窄带机载相控阵雷达目标信号模型和杂波信号模型,分析了带宽对回波信号的影响;然后通过推导得到了宽带相控阵雷达的信号形式,在此基础上建立了宽带机载相控阵雷达的目标信号模型和杂波信号模型;最后分别对宽带目标信号的距离走动情况和宽带杂波特性进行了仿真分析。2.研究了宽带机载相控阵雷达的子带空时自适应处理方法。首先根据子带处理的思想,将子带法分为子带分解、子带杂波抑制和宽带目标信号恢复三个步骤;接着推导了子带分解后的信号形式和与子带中心频率有关的空时导向矢量,得到了与传统方法不同的子带空时处理过程;然后提出了一种使用离散傅里叶变换进行宽带信号恢复的方法,并验证了该方法对宽带信号恢复的有效性;最后归纳形成了宽带信号的子带空时自适应处理完整算法,并通过仿真实验验证了子带法对宽带杂波抑制性能的改善。3.研究了宽带机载相控阵雷达的距离重组空时自适应处理方法。针对宽带目标信号在阵元间和脉冲间的距离走动问题,提出了一种目标角度和速度已知的机载雷达距离重组空时处理方法,该方法将回波数据按目标分布提取并重组,重组后同一目标的峰值点由分散在几个距离单元变为聚集到同一距离单元,使得相干积累后目标能量损失降低,提高了目标检测和杂波抑制性能。然后研究了在感兴趣速度范围内的目标速度搜索方法和在波束宽度范围内的目标角度搜索方法,并归纳总结了目标角度和速度二维搜索的完整过程,最后通过仿真实验验证了机载雷达距离重组空时处理方法的有效性。