超宽带穿墙雷达是近年来新兴的一种探测雷达,通过电磁波信号穿透墙体进而获得墙后目标散射信号,最终实现对目标的定位、跟踪以及成像。在军事以及民用领域,穿墙雷达探测技术凭借极强的穿透能力与较高的分辨率获得广泛应用。在实际应用中,由于探测环境的复杂性以及墙体的影响不可忽略,导致目标信号往往会淹没在各种杂波之中,进而影响成像以及目标检测。另外,后向投影成像算法在进行成像之前需要利用已知墙体参数计算延迟时间,然而实际探测中,墙体参数是未知的,这会导致不精确的目标定位以及成像质量恶化。此外,探测天线不能时刻保持与墙壁平行测量,直接利用倾斜阵列接收到的目标回波数据进行成像会使目标发生错位。本文在充分理解穿墙雷达工作原理的基础上,针对上述问题做了如下几个方面的研究:(1)研究了基于熵值的杂波抑制算法,该算法存在当阵列接收到的回波幅值存在零值时无法通过概率公式计算对应熵值的问题,而且输出信杂比较低。本文提出了一种基于拉普拉斯平滑迭代处理的墙体强杂波抑制算法。相对于现有算法,本文算法能够避免无法计算熵值的情况以及同等扫描次数下成像质量更高。(2)讨论了天线阵列倾斜于墙体时目标成像错位的问题。后向投影成像算法采用的回波数据是在天线阵列平行于墙体进行测量得到的。但是,天线阵列在实际测量无法保证始终平行于墙体。阵列倾斜墙体测量会严重影响成像质量以及目标成像位置。本文提出了一种基于波场延拓的坐标变换基准面校正的方法,能够有效解决目标成像偏移以及成像算法失效问题,成像算法得到更高的适用性。(3)提出一种基于图像清晰度(image sharpness)的墙体参数估计方法。利用图像特征随着墙体参数特征变换而变化的特点,得到多条图像清晰度曲线,曲线交点即为对应估计出的墙体相对介电常数和墙体厚度参数。相比较于现有算法,该方法能够更加精确估计出墙体参数。