海杂波是高频雷达探测以海面为目标背景的重要杂波干扰源,会导致高频雷达工作的特定范围速度盲区。对于高频雷达,海杂波信号研究是一个必要的课题,对于不同体制的高频雷达单基地无电离层扰动的条件下的海杂波特征研究,以及海杂波背景下的检测与目标信号分离的方法,已经有着较为成熟的理论模型与深入的研究。而双基地高频雷达以及天波参与传播的高频雷达的海杂波信号及处理理论研究则还在逐步完善过程中。为了实际的高频雷达海杂波研究工作,本文从理论上提供了各种情况下的综述性的海杂波理论模型及仿真分析。主要内容为:首先从理论上分析了单基地高频雷达的海面散射机理,并对其进行仿真与比较。主要采用了Barrick推导的单基地海面散射截面积模型,考虑雷达实际工作环境要素,分析了海面散射的海态模型波高谱——海面波动能量分布状况与海风的关系,并对各种因素对海杂波谱形态的影响作出理论分析。然后则主要研究了双基地高频雷达的海面散射情况,并对其进行仿真分析。双基地的几何分布导致其海杂波的特性与单基地情况不同,双基地散射Bragg频率除与雷达工作频率相关外还与双基地角相关,根据此种情况,提出了宽波束的概念,并研究宽波束条件下海杂波谱的特性——展宽效应。随后我们采用对宽波束杂波单元内部进行分割处理的思想,以逼近窄波束条件,并应用Gill的双基地窄波束海面散射模型,得到宽波束条件下的海杂波谱表达形式,并做了仿真分析,而且验证宽波束条件展宽效应的理论分析。最后则研究了含有电离层干扰要素的海杂波信号情况,并对电离层相位污染进行去除处理研究。简要分析了电离层的特点与模型,并分析电离层干扰对于高频雷达回波信号的各种影响——多模效应、多径效应以及电离层相位污染。对于含有相位污染的情况对海杂波信号进行谱展宽评估,并应用目前处理电离层相位污染干扰较为有效的P&B算法,去除回波信号中的相位调制,还原回波谱形态,提取相位调制曲线。