以卫星为平台的天基雷达是未来战场目标监视雷达发展的必然趋势,然而天基雷达大面积监视所面临的强地杂波可能将感兴趣的运动目标完全淹没,为此必须实现对强地杂波的有效抑制。杂波抑制技术是天基监视雷达的核心技术,对其进行研究具有重要的理论意义和应用价值。本文研究主要集中在与天基雷达杂波抑制相关的空时自适应处理技术(STAP)上。首先以天基空中动目标指示(AMTI)雷达为应用背景,通过折衷考虑各种相互制约因素的影响,建立了一种合理的雷达系统模型,给出了详细的天基雷达空时二维杂波的建模与仿真方法。在此基础之上,通过分析STAP技术抑制天基雷达杂波的性能,指出降维降秩STAP方法和地球自转影响是天基雷达杂波抑制研究的重点,此外实际应用中在子阵上实现STAP技术还将面临最优子阵划分和子阵权值设计问题。局域杂波自由度对实际应用中降维STAP方法的选取和系统自由度的确定具有关键的指导作用。针对四类降维STAP方法,本文从理论上推导出了理想线阵和均匀子阵配置下局域杂波自由度的计算公式,分析了降维处理中的各种操作和非理想因素对局域杂波自由度的影响。进一步,将局域杂波自由度理论推广到本文天基AMTI雷达配置中,研究了降维STAP方法对天基雷达杂波的抑制性能。各种经典降维降秩STAP方法的性能受限于它们的算法结构和使用的杂波统计信息。本文将计算数学中的预条件方法引入到STAP中,通过构造合适的预条件子引入特定的杂波先验信息来提高经典STAP方法的性能。具体研究了预条件处理的结构,STAP预条件子的构造以及预条件方法与经典降维降秩STAP方法的结合。通过对本文天基AMTI雷达杂波抑制的仿真,验证了预条件STAP方法的有效性。地球自转和非正侧面阵配置会使得天基雷达杂波谱随距离发生变化,呈现出非平稳性,从而严重影响统计STAP方法的杂波抑制性能。为了补偿这种非平稳性,本文提出了一种基于频率非均匀采样的杂波谱配准方法,建立了非均匀谱配准法的数学模型,给出了频率非均匀采样点的选取方法以及谱配准后杂波协方差矩阵的估计方法等。通过对本文天基AMTI雷达的仿真实验表明,在杂波分布位置估计较精确的前提下,上述谱配准法可有效消除杂波非平稳性,获得较好的处理性能。最后,实际应用中的STAP系统一般是在天线子阵上而不是阵元上实现的,此时子阵划分结构和子阵权值设计会影响STAP的性能。对此,本文分三种情况分别给出解决方法。针对均匀子阵划分,从理论上推导出了最优子阵权值满足的计算公式;针对连续非均匀子阵划分,提出了一种串联粒子群优化算法(PSO),该算法可直接处理表示子阵阵元数的整数变量和表示子阵权值的实数变量,获得较快的收敛速度;而针对非连续子阵划分这种最复杂的情况,结合遗传算法和PSO的优点提出了一种遗传二进制多粒子群优化算法。文中对三种情况下的子阵划分和权值设计问题均进行了大量的仿真和分析。