高超声速飞行器具有较为广阔的军事和民事应用前景,目前是各国的一个重要研究方向。与传统机载雷达相比,由于高超声速平台飞行速度大、高度高及探测距离远,其雷达所面临的杂波环境更复杂。杂波不仅存在距离模糊和距离依赖性的问题,还存在距离走动的问题。同时,由于高超声速飞行器机动性高,其运动轨迹也更复杂。因此,建立高超声速平台雷达回波信号模型并对雷达回波信号特性进行分析研究具有重要意义。围绕上述问题,本文主要做了以下工作:1、建立了高超声速平台雷达回波信号模型。分析了高超声速平台雷达杂波单元划分、杂波区域选取及雷达方向图等,提出了仿真模拟高超声速平台雷达回波信号的方法。仿真结果表明,使用该方法进行高超声速平台雷达回波信号仿真模拟具有较好的效果。2、基于高超声速平台匀速直线运动状态下雷达回波信号模型,分析了距离走动对于空时二维杂波谱的影响,得出了距离走动会使空时二维杂波谱展宽,且展宽大小不仅与平台速度、空间锥角和脉冲重复频率有关,还与信号带宽有关,信号带宽越大杂波谱展宽越严重的结论。提出利用keystone变换在高超声速平台匀速直线运动状态下进行杂波距离走动校正的方法,仿真结果表明在不存在距离模糊和多普勒模糊时,该方法能够减小杂波谱展宽,缩小空时自适应处理二维响应图凹口,提高杂波抑制性能。同时,分析了杂波的距离依赖性,得出了高超声速平台雷达阵列为非正侧阵时,杂波存在距离依赖性的结论。分析了脉冲重复频率对于多普勒模糊和距离模糊的影响,得出了脉冲重复频率较小时会产生多普勒模糊,脉冲重复频率较大时会产生距离模糊的结论。因此在实际应用中需要根据实际场景选择合适的脉冲重复频率。仿真结果证明了上述结论的正确性。3、建立了高超声速平台复杂运动状态下雷达回波信号模型,包括匀加速直线运动、俯冲运动、抛物线运动和变加速直线运动。在此基础上,通过分析keystone变换前后的杂波空时二维谱和空时自适应处理二维响应图,得出在不存在距离模糊和多普勒模糊时,keystone变换在高超声速平台复杂运动状态下能够校正杂波距离走动,减小杂波二维谱展宽,提高杂波抑制性能的结论。仿真结果验证了该结论的正确性。