高频地波雷达是近四十年发展起来的可用于探测海洋表面风、浪、流等状态参数和海面低速移动目标的先进雷达设备。它具有覆盖范围大,受天气及海洋气象条件影响小、反隐身探测、运行费用低廉等优点,在海洋开发及军事预警领域均具有广阔的应用前景。但是高频地波雷达在实际工作中还存在诸多问题亟待解决：(1)被测目标的雷达散射截面位于谐振区,谐振区目标的雷达散射截面随雷达工作频率及目标姿态角的变化很大,其最大值与最小值会出现数十dB的变化,这导致雷达的目标探测性能极不稳定；(2)目标的运动速度产生的多普勒频移与海浪一阶回波频率相当时,强烈的海洋回波会淹没目标回波,导致无法检测到目标而形成所谓的“速度盲区”；(3)高频地波雷达系统担任警戒任务时需要长期不间断工作,并占用独立频带,而高频地波雷达的工作带宽一般较宽,这导致在频率资源几近饱和的高频段难以大量推广与应用地波雷达；(4)地波雷达的电磁波沿地面传播,然而由于天线的非理想性,总有一部分能量向天空辐射,与电离层相互作用后以天波形式传播,然后以各种路径回到雷达,对雷达形成严重的电离层”自激干扰”。针对上述问题,本文提出了分布式网络雷达的概念。分布式网络雷达系统包含多个结构相同的发射系统和接收系统,它们分布于不同的地理位置。任意一个发射系统产生的目标回波信号可以被多个接收系统所接收,任意一个接收机可以利用多个发射系统产生的目标回波。发射系统和接收系统的这种“一对多”、“多对一”的组合方式构成一个网状结构,网络内的所有发射和接收系统通过射频级的信号耦合以及目标信息的融合组成一部完整的雷达系统,即“分布式网络雷达”。符合分布式网络雷达结构形式的高频地波雷达和传统的高频地波雷达相比具有下列优势：(1)分布式网络雷达可以从多个角度观测目标,使目标姿态角和运动速度的变化对雷达探测性能的影响大为减小；(2)同一个目标在不同的发射／接收对中产生的回波信号位于不同的距离元上,避免了由于电离层自激干扰与目标回波位于相同的距离元上而使雷达无法探测到目标的情况发生；(3)分布式网络雷达在同样的硬件成本上可以获得更多的目标信息,具有扩大探测面积和提高探测精度的潜力；(4)分布式网络雷达的发射系统和接收系统安装位置十分自由,这使雷达系统的抗电子侦察、抗干扰以及抗摧毁的能力更强,在电子战中具有极大的优势；(5)当因为探测范围要增大或者探测性能要进一步提升等需求而需要扩充系统时,只需要在已有的分布式网络雷达系统中增加发射站或者接收站,并不需要重新构建一个更大、性能更强的系统。这种扩充系统的方式更为方便,并且成本较低。本文针对分布式网络雷达的若干关键问题展开研究,主要内容如下：1.基于单基地高频地波雷达的结构设计了分布式网络雷达系统的结构,重点研究了同步控制模块的设计,利用GPS信号使系统内部所有的发射系统和接收系统保持高精度的时间和相位同步；2.研究了适用于分布式网络雷达系统的波形参数设计方法。本文基于正交频分复用的原理提出的波形参数设计方法,一方面可以使所有发射系统和接收系统工作在同一频率上而没有相互干扰,另一方面使接收系统可以同时利用多个发射系统产生的目标回波信号。3.研究了符合分布式网络雷达结构形式的高频地波雷达的信号处理方法。分布式网络雷达中的接收系统需要同时从多个发射系统产生的回波信号中提取有用信息,并进行数据融合,得到高质量的探测结果。本文重点研究了海洋表面流的反演方法。4.高频段用户繁多,为了保证雷达的工作性能,需要尽可能使雷达工作在干扰较小的“寂静”频段上。本文基于认知无线电的原理提出了分布式网络雷达自适应选频的方案,使分布式网络雷达可以实时监测周围的电磁环境,并自动切换到最优的频段上工作。