外辐射源雷达本身不发射电磁波信号，而是通过接收目标对民用机会照射源的反射信号来进行探测与跟踪。由于具有反隐身、抗侦察、抗干扰、生存能力强等诸多优点，外辐射源雷达已经成为现代雷达的一个重要研究方向。可以使用的民用机会照射源包括调频广播、地面数字电视信号、通信信号、卫星信号等。目前国内外对基于调频广播、地面数字电视信号的外辐射源雷达的研究已经比较成熟，已有多套系统投入实用。基于GPS的外辐射源雷达尚处于初步探索阶段。GPS信号具有全天候、全地域覆盖的优点，所以是一种优秀的照射源。因此本文对基于GPS的外辐射源雷达进行深入研究，重点是该体制雷达的直达波抑制与参数估计问题。本文的主要工作内容如下：（1）对GPS信号的模糊函数、分辨特性、可探测距离进行了分析，研究了GPS信号作为雷达照射源的可行性。（2）结合GPS信号结构以及GPS系统的特点，研究了基于GPS的外辐射源雷达的直达波抑制问题。针对难以获取纯净参考信号的问题，利用GPS信号结构已知的优点，提出了基于信号重构的参考信号提纯方法，为后续直达波抑制和目标参数估计提供了条件。根据这个思路，还提出了一种比较简便的直达波对消算法，为基于GPS的外辐射源雷达的直达波抑制问题提供了一种新的方法。（3）研究了基于GPS信号特点的目标参数估计方法。针对GPS信号带宽较大的特点，分析和比较了各种快速计算互模糊函数的方法。然后，通过仿真实验分析了时延搜索步长和FFT精度对参数估计精度的影响。针对分数阶时延和多普勒频移的精确估计问题，结合GPS信号模糊函数的特点，提出了比现有拟合方法性能更好的三角插值法；最后，从减少运算量和进一步提高参数估计精度的角度出发，提出了三级估计方法，可以达到更高的估计精度。