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深空目标的雷达回波信号较弱而且受噪声干扰严重，给检测识别工作带来很大的困难；提出了一种时频滤波方法，将基于广义S变换的时频滤波引入到雷达回波信号去噪当中；采用广义S变换对回波信号进行时频分析，利用变换结果求解信号的瞬时频率，并构造了一种时频滤波器，对雷达回波信号进行时频滤波处理并对滤波效果进行分析；仿真结果表明，经滤波后信噪比有较大提高，且很好保留了信号特征。