与窄带雷达相比,宽带雷达在很多方面具有显著的优势。例如,宽带雷达可以获得更多的关于目标以及环境的信息,对目标的定位更加精准,具有更强的抗有源干扰以及无源干扰的能力等等。对宽带雷达信号处理的基本理论方法进行研究和分析,无论是在理论上还是工程上,均至关重要。本文的主要研究对象为宽带雷达信号处理中的目标检测(测距、测角)与目标跟踪,对其基本理论以及技术进行了分析和研究。论文主要内容如下:1.研究了宽带条件下的相参积累问题。在宽带情况下,目标回波在脉冲间存在越距离单元走动,如果直接进行相参积累,会存在积累损失,因此需要在相参积累之前,进行回波包络的对齐。Keystone算法可以实现对距离走动的校正,介绍了Keystone算法的两种具体实现方式,仿真验证了该算法对越距离单元走动校正的有效性。仿真低信噪比下,不同脉冲积累倍数情况下的相参积累效果;如果存在多普勒模糊,则需要进行正确的模糊数补偿。2.研究了基于子带处理的宽带雷达回波相参积累的快速算法。分析宽带条件下目标回波的特点,指出在子带域对宽带雷达信号进行相参积累的必要性和有效性;将宽带回波信号划分为一系列的子带,在每一个子带内单独进行相参积累,得到信噪比改善后的回波;宽带回波信号的分解和综合是通过DFT调制滤波器组实现的,设计具有良好重构性能的高效滤波器组,并从计算量的角度,对比了滤波器组的高效形式和直接形式;仿真验证了在子带进行相参积累后回波信号的重构效果,以重构距离像失真程度和输出信噪比相对输入信噪比的改善情况为评价标准,将本章所研究的过采样抽取子带处理算法和第二章的相参积累算法进行了对比。3.研究了基于宽带回波信号的单脉冲测角算法和扩展目标的跟踪算法。在宽带条件下进行单脉冲测角时,会存在角闪烁问题,据此研究了基于宽带回波信号的单脉冲测角算法;基于单脉冲测角原理,在和通道进行测距,得到目标的距离位置信息,将和通道和差通道进行归一化,得到目标各散射点的角度信息。相对于传统的点目标跟踪,扩展目标跟踪具有更好的跟踪性能;扩展目标的跟踪算法是基于传统的非线性跟踪算法,在状态向量中加入目标的扩展信息,建立扩展目标的距离扩展模型,并在椭圆模型下,将本文研究的基于CKF的扩展目标跟踪算法与基于UKF的扩展目标跟踪算法进行了仿真对比,得出了前者具有更好的性能的结论。