机载气象雷达作为民航飞机上不可或缺的电子设备,它能够实时探测并显示航路的气象信息,帮助飞行员及时规避危险气象,从而保障民航飞机的安全运行。随着飞行安全要求的不断提高,机载气象雷达探测能力急需得到提升。与传统机载气象雷达相比,双极化气象雷达可以交替或同时发射水平、垂直极化电磁波信号,不仅能够获得不同极化通道的雷达回波强度信息,而且能够获得气象目标的相态、形状、空间分布等信息。因此双极化气象雷达具有更好的气象目标探测和分类能力,提高了民航飞机的安全系数。此外,当机载极化气象雷达工作于下视模式时,所接收的雷达回波中必然包含地杂波,由于地杂波强度大,分布范围广,会严重影响到气象目标探测。因此,研究机载极化气象雷达地杂波抑制是非常有必要的。本论文以机载极化气象雷达为基础,针对机载极化气象雷达地杂波抑制展开研究,主要内容如下:首先,论文阐述了机载极化气象雷达回波仿真原理,结合后向散射系数经验模型和实测数据仿真得到机载极化气象雷达地杂波数据,并仿真得到不同极化通道的气象目标回波数据。分析了机载极化气象雷达地杂波特性,为后续的机载极化气象雷达地杂波抑制打下基础。其次,针对单天线机载极化气象雷达提出了基于双极化通道数据的改进高斯模型自适应处理（Gaussian model adaptive processing,GMAP）地杂波抑制方法。首先将不同极化通道的回波数据进行载机速度补偿,接着将不同极化通道的雷达回波信号变换到频域,计算回波信号的谱功率、谱反射率因子,进而得到谱差分反射率。之后对每个距离单元极化雷达回波信号进行地杂波抑制处理,即对每个距离单元回波信号加窗、确定噪声功率电平、去除极化雷达回波信号谱功率的杂波点,最后拟合气象目标信号的功率谱。最终利用极化信息实现了地杂波抑制。最后,针对机载极化相控阵雷达提出了双极化多通道数据融合的空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing,STAP）地杂波抑制方法。该方法首先对不同极化通道回波数据进行载机速度补偿和距离依赖性矫正,接着计算同极化通道和交叉极化通道的地杂波数据的平均功率,从而根据平均功率得到融合矩阵中不同极化通道杂波协方差矩阵的加权系数,其次将加权系数和不同极化通道协方差矩阵相结合得到双极化通道数据融合后的杂波协方差矩阵,最终构建STAP处理器实现对地杂波的抑制。