鉴于每次反射的信号损失，“反向散射”信号非常小，所以，直到20世纪60年代，设计出极低噪音放大器之前，OTH雷达不切实际。相比于从“目标”反射回的信号，从地面，海洋反射回的信号占大部分，所以需要某些系统将目标从背景噪音中区分出来。最简单的方法是用多普勒效应，此方法采用运动物体产生的频移来测量他们的速度。过滤掉与原发送频率相同的后向散射信号就可以看到移动的物体了。这个基本理念几乎用于所有现代雷达，但是在OTH系统的情况下，由于电离层运动引入相似的效果，它变得较为复杂。雷达分辨率取决于波束宽度和目标的距