在城市复杂的电磁环境下,地面无线电监测系统在查处非法无线电设备时,存在定位精度差且查处效率低的缺点,还可能面临监测盲区,因此急需构建地空一体化的无线电监测系统,以消除监测盲区,实现对非法无线电设备的高效准确定位。本文围绕地空一体化的无线电监测中的信号检测和无源定位展开了如下工作:（1）研究了基于功率谱的信号检测。首先研究了估计功率谱密度的周期图法及其改进算法并对得到的功率谱进行了平滑预处理。然后研究了分别基于功率带宽联合门限法和模板匹配法的信号检测。仿真实验表明,模板匹配法的检测性能更好。最后针对模板匹配法计算量较大的缺点,结合模板数据的特点,提出了一种基于差分求和的快速模板匹配法,有效减少了实时计算量,提高了信号检测的实时性。（2）研究了地面无线电监测常用的基于比幅测向的测向交叉定位。首先针对常见比幅测向在实际应用中因天线阵列的各个天线难以满足一致性、天线之间存在耦合作用等因素而测向精度差,提出了高测向精度的相关比幅测向,提高了比幅测向的适用性,并通过仿真验证了其有效性。然后介绍了二维平面和三维空间下的测向交叉定位原理,并将几何稀释度GDOP（Geometric Dilution Precision）作为定位精度指标对影响其定位精度的因素进行了仿真分析。最后将最小二乘滤波应用于对运动辐射源的跟踪,用仿真证明了其有效性并对影响其滤波性能的因素进行了仿真分析。（3）研究了在辐射源功率和路径损耗指数均未知时的RSS（Received Signal Strength）定位,一种适合部署在小型无人机平台上的定位体制。针对传统的基于网格搜索法的RSS定位的定位实时性差,提出了基于DEU（Direction of Exponent Uncertainty）的RSS定位。首先介绍并证明了DEU现象。然后将DEU应用于RSS远端测向。最后将DEU应用于RSS远端定位,并与基于网格搜索法的RSS定位进行了性能比较,仿真结果表明,基于DEU的RSS远端定位有着相当的定位精度且定位时间大幅减少,可满足基于小型无人机的空中无线电监测系统对定位实时性的要求。