低空监视雷达在对低空目标进行探测时,由于多径效应的存在,直达信号与多径信号同时进入天线波束主瓣,两者矢量叠加,使回波信号幅度和相位发生改变。同时直达信号与多径信号强烈相干,且难以分辨,严重影响了低空监视雷达对目标的检测与跟踪性能,甚至造成目标丢失。因此,如何抑制多径效应对目标检测与跟踪的影响,对低空监视雷达探测性能的提升非常重要。本文从多径效应这一关键问题出发,通过建立的低空多径回波几何模型,研究了直达信号与多径信号的几何关系。接着分析了影响多径信号的反射系数以及多径阵列信号的回波模型,同时还详细介绍了单脉冲测角原理,并分析了多径下影响目标检测概率与低角跟踪精度的主要因素。然后,以本文建立的理想平面对称镜面反射模型为基础,分析了多径效应对目标检测的影响,还研究了多径下影响低空目标回波信号幅度和功率的主要因素,并推导了低空目标回波信号与多径传播因子的关系。接着对多径下低空监视雷达目标检测方法进行了研究,推导并仿真分析了采用频率分集技术的多频M/N检测器的检测性能曲线,再通过大量实验仿真,得出了使多频M/N检测器具有最佳检测性能时所对应的M值。接下来,为了降低多径对低空监视雷达低角跟踪性能的影响,本文在多径阵列信号模型的基础上,通过对天线方向图进行改进,首先设计了最优对称差波束,进而实现了对称波束单脉冲测角法。接着通过设计双单脉冲的和波束与差波束方向图,实现了双零点单脉冲测角法。再分别仿真并验证了两种算法对解决多径下低角跟踪问题的有效性,同时分析了两种算法的测角性能。由于以上两种改进的单脉冲测角算法均有各自的优缺点及应用场景,所以最后本文通过对两种算法的算法流程、复杂度以及测角精度进行仿真对比分析,给出了不同场景下,对称波束法与双零点法的最小SNR与最小可测仰角表。最后总结并给出了不同的雷达场景与精度要求情况下,如何选择合适的低角跟踪算法,从而达到节省资源,提高低空监视雷达低角跟踪精度的目的,给实际工程提供了理论参考。