外辐射源雷达不需要自身发射电磁波信号,其依靠空间中第三方辐射源来进行目标的探测、定位与跟踪。基于其被动探测的特点,外辐射源雷达具有结构简单、隐蔽性高、抗干扰能力强以及能够探测隐身目标等优点。本文围绕基于非合作雷达辐射源的外辐射源雷达展开,对系统设计与分析、基于压缩感知的目标检测技术以及基于压缩感知的目标测向技术等方面进行了深入研究。1.通过比较一般民用辐射源信号与非合作雷达信号的参数特征,分析了非合作雷达辐射源作为外辐射源的优势;研究了外辐射源雷达的关键技术,并给出利用动目标显示(MTI)技术滤除直达波和固定多径杂波的方法;构建了基于非合作雷达辐射源的外辐射源雷达系统结构及处理流程。2.基于目标回波在时域的稀疏性,推导了基于压缩感知的目标检测模型,实现目标的检测和距离的估计;基于回波信号互模糊函数在距离-多普勒域的稀疏性,研究了基于压缩感知的目标距离-多普勒二维联合估计模型;考虑到目标距离-多普勒二维联合估计方法计算量过大,引入网格优化的方法,有效地降低了计算量;针对上述两种回波模型分别进行了仿真分析,验证了模型参数估计的有效性。3.基于目标回波在空域的稀疏性,研究了基于压缩感知的阵列信号DOA估计模型;针对单快拍(SMV)模型和多快拍(MMV)模型,分别通过仿真分析了DOA估计算法的性能。推导了阵列信号在目标距离-多普勒二维估计单元上的信号模型,进一步研究了在目标距离-多普勒单元上进行基于压缩感知的DOA估计,最后通过仿真验证了目标DOA估计的良好性能。