随着我国对国家海洋战略的日益重视,我军对新体制下海防装备的需求也越来越强烈。作为海防装备的明日之星,高频超视距雷达更为典型。自高频超视距雷达新体制诞生以来,对超视距雷达回波信号处理的研究从未停止。潜在敌对方可能的电子干扰压制和多变恶劣的海洋环境,对雷达性能的威胁不可忽视。因此,研究这种新体制雷达的杂波抑制方法就显得尤为重要。针对相关技术的研究,本文将从以下三个方面展开讨论:第一:本文首先建立了海杂波和海面回波散射过程的相关物理模型,研究了地波OTHR一阶海杂波与二阶海杂波的幅度特性,推导了复杂海况下一阶和二阶的频率普公式和海杂波的统计特想。进一步分析了雷达工作参数,海风与洋流,电离层杂波和射频干扰对雷达回波的影响。依据这些特性,本文提出了海杂波仿真的方法和地波雷达实测数据处理的流程。第二:以仿真海杂波和海杂波实测数据为实验对象,再现了基于单一维度（慢时间维）的传统海杂波抑制方法——ROOT循环对消,分析了传统方法的不足和局限性再尝试对传统杂波抑制方法做出改进,提出了基于高精度频率估计的ROOT循环对消算法,并对改进前后做出比较,仿真结果表明,改进型算法能再每次迭代中,更精确的估计各类参数,可以更有效的抑制海杂波。第三:以海杂波实测数据为实验对象,验证了基于快时间维和慢时间维联合的子空间投影法的杂波抑制效果,并针对其牺牲信噪比、削弱目标信号强度的缺点做出改进,采用ROOT循环对消作为子空间投影法的预处理,实验结果表明,增加预处理后,信噪比的牺牲有所减弱。又验证了基于三个维度,快时间维、慢时间维和角度维共同作用的全空间自适应方法,经过对比,充分利用所有维度信息的全空间自适应方法,要优于基于两个维度的子空间投影法和基于单一维度的ROOT循环对消。在全空间自适应杂波抑制处理的基础上,本文利用CA-CFAR方法,对已经抑制好杂波的RD图谱进行海面目标检测。