针对传统统计模型在模拟海杂波时频特性中的局限性，本文提出了一种基于改进生成对抗网络（Generative Adversarial Network，GAN）的海杂波数据生成方法。通过将复数海杂波分解为幅度和时频分量，分别输入变分自编码器-沃瑟斯坦生成对抗网络（Variational Autoencoder-Wasserstein Generative Adversarial Network，VAE-WGAN）进行训练，利用VAE的潜在空间编码和WGAN的稳定对抗训练融合生成复杂幅度分布与时变特性、并兼具幅度与相位特性的复数信号。为增强模型性能，引入梯度惩罚机制约束鉴别器Lipschitz连续性，有效缓解模式崩溃问题；集成自注意力模块强化对海尖峰（Sea Spikes）等局部强散射特征的捕捉能力，显著提升生成信号的时空相关性。实验设计覆盖2～5级海况，每级海况分别构建[64，64]、[128，128]、[256，256]三组数据集，共完成12组交叉验证，结果表明，生成数据在幅度分布、归一化频谱、时间相关性及时频特性上与实测数据高度一致，验证了模型对跨海况场景与变尺度时序数据的泛化能力。

本文面向天基分布式雷达对高速机动目标的探测需求，针对平台空间位置差异和目标高速机动特性导致的回波距离走动和多普勒跨越问题，提出了天基分布式雷达对空间高速机动目标的时空二维相参积累方法。本文基于回波时间-空间相位历程设计了分布式雷达节点间和节点内的时空二维联合补偿函数，将节点空间合成补偿与节点内目标运动补偿纳入统一框架。首先，建立分布式一发多收等效为单节点自发自收的等效补偿函数模型，通过包络距离矫正和空间相位差的补偿，将分布式各节点的回波时域过程完全统一，从而实现回波空间相参积累。其次，进行节点内目标回波的时域两维走动矫正，实现高速机动目标的时域脉冲相参积累。为提高计算效率，在GRFT的基础上把目标相参积累问题转换为目标角度、速度和加速度等参数估计问题，实现天基分布式雷达对空间目标的积累检测。最后，通过仿真实验对方法的有效性进行了评估，仿真结果证明该方法能够准确估计目标参数，相参积累增益与理论分析吻合。

目前，海面小目标已成为海洋雷达探测的重点和难点对象。现有的检测方法局限于雷达回波幅度或频谱的单方面信息的使用，难以有效探测小目标。为此，本文提出一种基于双通道图特征联合的海面小目标检测方法。首先，从雷达复回波序列中提取时域相位序列和频域幅度序列，生成时域-频域双通道。在每个通道，分别生成连通图，为检测提供丰富的相关性。其次，在时域通道，通过分析图拉普拉斯矩阵特征值的差异性，选取最大和次大特征值的融合值作为第一特征，衡量图的连通密度。在频域通道，通过提取度矩阵的对角线非零元素，计算其熵值作为第二特征，衡量图顶点分布的分散度。然后，将两个特征作为检测统计量，并判断是否落在具有目标引导的凸包算法决定的判决区域内，获得检测结果。最后，使用实测数据的实验结果表明，所提出的检测器在复杂探测环境下能够获得稳健且高效的检测性能。

星载分布式干涉合成孔径雷达（Interferometic Synthetic Aperture Radar，InSAR）系统编队缠绕飞行，双星姿态相对变化导致基线系统误差动态变化，单定标场地基线定标结果求均值的传统基线估计方法无法有效适用于未定标弧段。针对这一问题，本文提出了一种基线估计方法。该方法对基线系统误差及双星各自系统误差进行分析，将基线定标结果转换至卫星系统误差，然后结合未定标弧段卫星轨道参数、运动姿态完成该弧段的基线误差推算。本文仿真了卫星飞行过程中传统基线估计方法和本文所提基线估计方法对应的测量高程差和相对姿态以及卫星系统误差的变化关系，并采用我国星载分布式InSAR系统实测数据进行实验验证。实验结果表明，本文所提基线估计方法相较于传统基线估计方法能够提高未定标弧段的地面高程测量精度，为星载分布式InSAR系统基线定标结果应用提供一种新方法。

近些年，毫米波雷达体积小、质量轻、处理速度快以及检测精度高，使其在智慧交通领域的应用越来越广泛。毫米波雷达有着不同的波束体制，原理会有所不同。针对波束合成（Beam Forming，BF）体制毫米波雷达，本文首先介绍了波束合成及扫描原理，进而设计了合适的微带阵列天线，采用四芯片级联的方式，研制雷达硬件射频板；在此基础上，给出雷达探测目标获取数据的流程，结合BF体制雷达下的目标数据及点云特征，提出了一种利用区域生长思想的目标点云聚类方法；最后，通过实测实验，验证了该方法的可行性和有效性，通过对比传统的DBSCAN算法，该方法可以有效解决两个目标距离较近时容易聚成一个目标的问题，同时在点云数较大的情况下可以有效减少处理耗时。该方法为BF体制雷达平台的目标检测、跟踪和识别等应用提供了有力支撑，具有广阔的应用前景和实用价值。

敌我识别模式5信号采用Walsh软扩频、MSK调制等技术，提高信息容量和安全性的同时也使得对模式5信号的个体识别变得困难。针对这个问题，利用模式5信号同步脉冲码元固定的特点，提出两种针对模式5信号的个体识别方法：基于同步脉冲瞬时相位特征的个体识别方法和基于同步脉冲互相关特征的个体识别方法。仿真试验结果表明，在信噪比12dB条件下，基于同步脉冲瞬时相位特征的个体识别方法正确率90.4%，基于同步脉冲互相关特征的个体识别方法正确率94.8%，且两种方法的性能都要优于传统个体识别方法。

针对外辐射源雷达由于采用非合作照射源而导致的目标信噪比低、易被直达波和多径等干扰掩盖等目标探测难题，本文研究可增强回波信噪比的可重构智能表面（RIS）辅助外辐射源雷达系统和相应的目标参数估计方法。在分析建立RIS辅助的外辐射源雷达系统模型和信号模型的基础上，首先研究外辐射源雷达系统配置下RIS的设置方法，建立以提升接收信号的信杂噪比（SCNR）和保证直达波接收功率为准则的RIS反射系数优化问题，并理论推导RIS反射系数的全局最优解，从根本上解决弱目标探测问题；然后，研究RIS辅助下外辐射源雷达的信号处理方法，提出了一种基于时变RIS与稀疏重构的目标多参数估计方法，可实现对目标时延、速度和方位等参数的同时估计；最后实验验证了所提方法的有效性和优越性。

非合作双基地雷达收发分置的布局模式很大程度上规避了电磁干扰，然而其在工作中面临大量的近程地杂波干扰，目标淹没在大量杂波中难以检测，尤其对于以脉冲雷达为外辐射源的非合作双基地雷达而言，杂波的处理更加困难。本文面向以脉冲雷达为外辐射源的非合作双基地雷达，针对其实际工作中面临大量近程地杂波掩盖目标的问题，提出了时域单脉冲ECA-CMAP杂波抑制方法。首先在经典的时域杂波抑制方法ECA的基础上提出了基于杂波时延估计的改进方案，在抑制近程地杂波的同时将目标完整地保留下来，且将信杂比提升约50dB；其次，提升目标信杂比后结合使用Nitzberg杂波图算法进一步提高目标检测概率。仿真和实测数据处理验证了算法的有效性。

机载聚束合成孔径雷达（Spotlight SAR）是一种SAR的高分辨成像模式。其基本原理是通过对固定区域进行连续观测来实现分米级的高分辨率成像。这种高分辨成像在军事和民用领域中有着极其重要的应用，尤其是在目标判读、解译和识别等方面具有显著优势。然而，随着分辨率的提升，在长时间观测过程中，观测区域内的动目标会产生较长、形态较复杂的散焦和偏移信号。这些信号覆盖在城市建筑物等重要对象上时，会显著降低图像的解释和目标识别的效果。针对上述问题，本文提出了两种动目标干扰抑制方法，第一种方法是通过将相对速度与距离多普勒算法（Range Doppler Algorithm，RDA）相结合，通过迭代调整相对速度参数，使得散焦的动目标能够重新聚焦。在每次迭代中，通过最大幅度指标来检验和判断动目标的重聚焦效果。重聚焦完成后，利用掩膜分离出重聚焦的动目标，再通过逆回波操作恢复出原始的动目标回波信号。最后，通过将原始回波信号减去恢复的动目标回波，即可得到静止场景的回波信号，进而利用距离多普勒算法实现静止场景成像。第二种方法是基于图像序列的动目标干扰抑制方法。该方法通过分割子孔径获得图像序列，在子孔径图像序列中检测并生成掩膜去除散焦动目标信号，进而将处理的图像序列复数据累加生成高分辨静止场景图像。本文采用半物理合成数据进行实验，并通过相关性和相干性运算进行评估，实验结果表明，第一种方法能够有效分离动目标与静止场景回波且效果优于第二种方法。

传统的基于RCS数据的卫星尺寸估计方法主要采用椭球体模型进行等效，这种估计方法对矩形体卫星尺寸估计不够准确。本文主要研究矩形体卫星的尺寸估计技术，基于构成矩形体卫星的矩形平板的RCS等效公式，研究矩形平板的长和宽与RCS序列特征的关系；通过矩形体卫星运动姿态建模，实现卫星在轨运动姿态角计算。在上述研究基础之上，提出基于RCS数据的矩形体卫星尺寸估计方法，能够实现利用RCS数据对矩形体卫星的长和宽进行估计。实验结果表明，该方法能有效提升矩形体卫星的尺寸估计准确度，为空间目标特征识别提供新的方法和思路。

雷达是探测火星次表层结构和属性的重要手段。火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter，MRO）搭载的SHARAD（Shallow Radar）在过去的近20年间已基本实现了对整个火星的环绕探测，为探索火星提供了大量宝贵数据。然而，当前针对SHARAD数据的反演和解释研究主要针对其中包含次表层反射的部分，占比最多的表面反射数据没有得到充分利用。2021年，美国“毅力号”火星车和我国“祝融号”火星车先后成功着陆在Jezero撞击坑和乌托邦（Utopia）平原南部。两者均搭载了探地雷达设备并采集了大量数据，为SHARAD表面反射数据的标定提供了关键依据。本文首先对SHARAD数据进行处理，剔除电离层、卫星姿态和地面粗糙度的影响。然后对“祝融号”上搭载的火星次表层探测雷达（Mars Rover Penetrating Radar，RoPeR）低频通道雷达数据进行处理和反演，用于标定SHARAD数据的表面反射功率。最后，基于SHARAD表面反射功率反演了火星乌托邦平原南部的介电常数分布图。结果表明乌托邦平原南部表面物质的相对介电常数较为均匀（3.5～ 4.5），但其南部高地的介电常数值略高于北部低地。本研究提出了一种联合SHARAD和RoPeR的数据处理与反演方法，有助于提高火星雷达大范围数据处理和解释能力，深化火星表面性质和演化历史的认识。

随着现代电磁环境越来越复杂，对空域多波束形成的要求越来越高，而数字阵列雷达有着波形灵活设计、多波束形成便捷可控等优点。但在复杂的战场环境下数字阵列天线如何在强干扰环境下实现深零陷抑制，或者在一定宽度的角度范围实现零陷抑制的同时，保持阵列天线的发射功率是一个值得研究的问题。本文基于数字阵列雷达开展其多样多波束形成方法的研究工作，通过对加权幅度进行约束，减轻了各个天线上的加权幅度的起伏特性，在保持性能的同时获得了更高的发射效率。

针对作战平台高机动、机构运动、所处地形复杂、外部环境多变等特点，车载相控阵雷达要准确测量目标位置，高精度的天线指向尤为重要。本文以车载相控阵雷达天线为研究对象，研究了机械指向误差的来源，对所有误差进行建模评估和敏感度分析，结合工程实现对各装置进行精度分解、设置传感器进行监测，从设计角度进行精度补偿、保证。根据各装置的特点，分时分段测试各装置及整车状态下的精度，结合测试仪器精度和测试数据，对天线机械指向进行补偿，结合远场两种试验进行验证。经数据比对，该天线指向精度分析与测试方法可以提高车载相控阵雷达天线机械指向准确度和可信度，具有一定的工程参考价值。