机载雷达因其机动性，比地基雷达更有优势，它能及时准确地探测其作用范围内空域与地面的目标，并能够边搜索边跟踪。现代战争中，机载雷达已成为了整个战情搜集不可缺少的工具。越发复杂的工作环境、多样性的干扰，对机载雷达形成挑战。MIMO雷达是一新型雷达，是将通信领域的MIMO技术与阵列雷达相结合。MIMO雷达发射天线各子阵发射的信号相互正交，在空间不会因相互叠加形成高增益的窄波束，而是形成低增益的宽波束，并且通过DBF技术，同时形成数字多波束。MIMO雷达相对于传统雷达有一些新的特性，当MIMO技术应用于机载雷达，可以增强机载雷达对目标的分辨能力、检测弱目标的能力、抗信号截获的能力等。本文以机载MIMO雷达为研究平台，杂波非均匀为研究背景。因天线阵列非正侧视放置以及孤立干扰所带来的杂波非均匀，造成不能准确估计杂波协方差矩阵，系统的STAP性能下降，不能实现杂波与信号分离。本文主要开展的工作具体有以下几点：（1）分析机载均匀线性阵列雷达，天线阵列偏置不同角度的杂波特性。机载MIMO雷达天线非正侧视放置，引起杂波功率谱和距离的相关，杂波谱展宽，杂波呈非均匀分布。通过机载MIMO雷达杂波建模，获得各个距离单元的杂波数据，利用ADC算法将待补偿单元数据朝着参考单元进行平移，使平移后待补偿单元与参考单元杂波谱中心重合，杂波谱展宽现象得到抑制。在ADC算法补偿的基础上，对其补偿后的数据，利用MSAC算法，在多个多普勒通道上对其进行空间频率补偿，使得补偿后的杂波谱展宽情况进一步得到抑制，进一步增强系统对于杂波的抑制能力。（2）研究了机载MIMO雷达存在孤立强杂波干扰的背景下，对比机载MIMO雷达紧凑与稀疏布阵、相控阵雷达三种模式，在均匀杂波背景和存在多个孤立干扰目标背景下系统的STAP性能。结果显示当孤立干扰所在的方向同当前探测的方位具有相同的方位角时，干扰目标对于系统性能的影响最为显著。因为方位相同时，引入的点目标干扰存在于协方差矩阵中，使得对目标的处理形成了零陷，对目标具有较强的抑制效果。通过改进杂波协方差矩阵的估计策略，去除干扰目标所在距离环的数据，得到不受大目标干扰的系统性能。