为了有效检测地面目标，机载雷达需要对地面杂波进行抑制。与地基雷达不同的是，机载雷达相对于地面是运动的，地杂波的多普勒频谱会被展宽，此时传统的空时级联处理方法不再有效，要实现对运动目标的有效检测，需要利用空时二维自适应处理(STAP)。全空时处理具有最优的处理性能，但是巨大的运算量使其无法应用于实际，鉴于此，人们对降维STAP算法进行了深入的研究，取得了丰硕的成果。但是在实时性要求较高的应用中，实现实时处理仍然有一定的难度。由于在同样的天线孔径下，稀布阵可以减少天线阵元的个数，从一定程度上可以降低STAP的工程复杂度，因此本文将稀布阵引入到机载雷达空时自适应处理中。本文首先对稀布阵优化的代价函数进行了讨论，从天线的方向性和能量分布的角度出发，将天线的空间增益作为代价函数来对稀布阵进行优化，并利用模拟退火算法进行了仿真验证，优化后的稀布阵方向图不仅有较低的副瓣，而且能够保持较窄的波束宽度；然后对机载前视阵的杂波特性进行了分析，对几种典型空时处理方法进行了仿真比较；最后，将基于空间增益的稀布阵优化方法引入到机载雷达中，分别对机头阵和机翼阵进行稀布优化，减少了天线阵元个数，降低了空时自适应处理的工程量，同时消除了天线阵列均匀稀布下空间模糊对杂波谱的影响，实现了目标可检测范围的最大化。针对优化稀布后的机头翼阵，应用3DT方法对杂波进行抑制，进而完成了对目标的检测和参数估计，通过联合机头阵和机翼阵的输出，提高了对目标的定位精度。