大气层外的弹道导弹为保持飞行平稳，往往采取自旋的方式进行姿态控制，但由于大气干扰、诱饵释放以及弹箭分离时其它载荷的反作用力影响，弹道导弹在中段和再入段时会产生进动，诱饵由于没有姿态控制系统，在大气阻力和地球重力的共同作用下，将产生摆动或者翻滚。弹头的进动和诱饵的摆动、翻滚等统称为微动，微动是目标或目标的组成部分除主体平动之外的振动、转动等小幅运动，微动对雷达回波产生调制效应，使传统的特征提取与目标识别领域得到了扩展。本文深入分析了目标微动对雷达回波的调制效应，在此基础上研究了空间目标特征分析与识别方法。第一章系统介绍了课题的背景及研究意义，归纳分析了空间目标特征分析与识别的研究现状及尚未解决的问题。从空间目标雷达回波建模、微多普勒特征提取与参数估计、微动目标ISAR成像与参数估计、空间目标识别等几方面总结了该领域的主要研究成果、技术途径和存在问题，介绍了本文的主要研究工作。第二章系统研究了空间目标特征提取与参数估计方法。首先研究了空间目标微多普勒特征提取与参数估计方法，对进动目标、摆动目标和章动目标进行了微动特性建模，分析了其回波微多普勒调制特性，研究了基于微多普勒变换谱的微动周期估计方法和基于微多普勒特征点的微动角估计方法；然后研究了空间目标ISAR像特征提取与参数估计方法，分析了ISAR成像的基本原理和基于时频分析的成像技术，以此为基础研究了基于HRRP的目标径向尺寸估计方法和基于ISAR像的目标几何尺寸反演方法。第三章深入研究了基于微动效应的空间目标识别方法。首先研究了基于微多普勒-HRRP联合特征的空间目标识别方法，对空间目标微多普勒特征及一维距离像分布特征进行了识别有效性分析，提出了基于微多普勒—HRRP联合特征的空间目标识别方法，并通过仿真的电磁散射数据进行了算法性能验证；然后研究了基于谱分析的空间目标识别方法，对非旋转对称的进动目标、摆动目标和翻滚目标的谱线分布特征进行了分析，考察了其识别有效性，以此为基础研究了基于谱分布特征的空间目标识别方法，并通过电磁散射数据进行了算法性能验证。第四章深入研究了弹道中段目标综合识别仿真问题。针对具体导弹威胁场景，对弹道中段目标的微动特征和HRRP、ISAR特征进行了提取，分析了其识别有效性，并以此为基础研究了基于窄带特征、宽带特征和宽窄特征相结合的综合识别方法。第五章对全文工作进行了归纳，总结了本文的主要工作和创新点，探讨了弹道目标识别领域的发展趋势和需要进一步解决的问题。