超视距雷达(Over-the-Horizon Radar,简称OTHR)一般工作在高频波段(3-30MHz),由于可对视距外的海面舰船目标和飞行目标进行探测,所以在国防事业中发挥着举足轻重的作用,同时也可应用于海洋环境监测、海洋灾害性天气预报、监控非法走私等各项民用事业中。在高频雷达系统中,采用常规的二维FFT方法处理机动目标时,往往由于目标的机动性而在多普勒域产生多普勒展宽,造成相干积累损耗,致使其无法积累到检测所需信噪比,导致弱目标的漏检和虚警率的提高。加速度补偿处理能使机动目标能量更为有效地积累;适当选取参数L,基于S-Method的特征分解又可使多目标相互分离;同时,回波信号中含有强大的海杂波,为实现有效的目标处理,海杂波抑制预处理是非常有必要的。基于以上分析,本文提出了一种基于S-Method特征分解的高频雷达机动目标信号处理算法。首先,本文对S-Method分布和基于它的特征分解处理进行了概括性介绍,分析了S-Method分布的优势。同时对基于S-Method特征分解的关键问题进行研究,在此基础上,提出基于S-Method特征分解的高频雷达机动目标信号处理算法。其次,针对高频雷达强海杂波背景,本文分析了一阶海杂波对S-Method特征分解的影响。在此基础上,设计了一种海杂波抑制滤波器,使其对S-Method特征分解结果有较好地改善。再次,S-Method算法处理后,多目标处理转化为单目标处理问题。本文分别采用了高阶模糊函数法(HAF)和自适应Chirplet算法对重构信号进行了加速度估计和补偿处理,提高了机动目标的信噪比。最后,本文对提出的算法给出了仿真分析。对高频雷达信号处理中具有代表性的4种情况分别进行了仿真处理,包括单机动目标、机动目标与常规目标同时存在、两机动目标并存以及多目标时频出现重叠的情况,验证了算法的可行性和有效性。当提出算法处理结果较差时,本文也给出了一种解决方案;通过对较差的处理结果的理论分析,给出了进一步深入研究的内容和方向。