基于外辐射源的目标探测系统自身不主动发射信号,而是利用第三方非协作辐射源照射到目标,然后通过对目标回波的信号处理进行目标探测。基于外辐射的目标探测系统特有的工作机制决定了其具有反隐身、抗干扰、生存能力强等诸多优点,同时GPS照射源具有全天候、无盲区和绝对安全性的优势,因此本文采用GPS卫星作为外辐射源对目标进行探测,本文的主要工作和创新如下:(1)针对海杂波环境下卫星辐射源对空中目标检测困难的问题,本文提出了一种基于池计算网络(RC)的目标检测方法。该方法基于池计算网络的稳定性和短时记忆功能,能够完成对海杂波干扰的估计和抑制。首先,参考通道中的海杂波干扰使得纯净直达波提取困难,从而影响后续监测通道中直达波有效抑制。针对这种问题,该方法利用延迟反馈网络(DFNs)完成对海杂波的建模和抑制,并在此基础上完成对直达波信号的重构。然后利用自适应均方误差滤波器对监测通道中的直达波进行抑制。针对海杂波环境下监测通道中微弱回波的检测问题,该方法采用解耦回声状态网络(DESN)对监测通道中的海杂波干扰进行预测,进而提取目标检测量。最后,利用多层感知机对干扰抑制后的回波信号进行检测。仿真结果表明,该方法可以在海杂波环境下对GPS卫星的微弱回波信号进行有效检测。(2)针对前向散射情况下的GSP目标回波信号单通道接收,导致目标检测和参数估计困难的问题,同时,针对目前该情况下目标探测在信号特征分析方面研究较少的情况,本文提出了一种基于线性正则变换(LCT)的前向散射信号探测方法。该方法首先基于传统卫星跟踪环路以及前向散射信号的特点对接收信号进行预处理,并通过去直流处理有效去除直达波的干扰。然后针对接收通道中存在多径干扰的问题,利用线性正则变换算法的可逆性以及其对高斯噪声的抑制作用,在其线性正则域中通过矩形窗函数去除通道中的高斯噪声和多径干扰,从而经过逆线性正则变换得到噪声抑制后的信号。最后,基于该信号的线性正则变换域中的峰值情况进行目标检测。在运动参数估计方面,通过对前向散射信号的分析构建特征信号,并利用线性正则变换算法的特点,把线性正则变换与匹配滤波(MF)相结合,进行目标运动参数估计。最后,推导了前向散射情境下的目标距离和速度的CRLB。仿真结果表明,本文方法能够实现对前向散射情景下GPS卫星目标回波信号的有效探测。