在导弹的末制导过程中,主动雷达制导逐渐成为了未来导弹武器系统的主流制导方式,面对日趋复杂的未来战场电磁环境,有效增强主动雷达导引头信号的低截获与抗干扰性能,对全面提高导弹的生存与打击能力具有至关重要作用。鉴于此,论文围绕随机跳频雷达波形设计与成像方法中的关键问题进行了详细研究,着重开展了对低副瓣跳频图案设计、一维高分辨距离成像、速度估计与运动补偿三个方面的研究,主要的工作与成果总结如下:首先论文构建了随机跳频雷达发射脉冲串波形的数学模型,推导了完整的距离—速度二维模糊函数表达式,分析了雷达波形在距离与速度维的高分辨性能,并介绍了理想点目标的基带采样回波信号模型,为后续的距离成像与运动补偿方法研究提供了基础。随机跳频雷达具有“图钉”形模糊函数,能够有效地克服距离模糊问题,同时可以高效地提高雷达对抗脉间转发式有源干扰的能力。针对随机跳频雷达发射波形设计方面的问题,论文提出了基于等面积平分窗函数的跳频系数图案设计方法,以获得具备超低距离副瓣的距离模糊函数。低副瓣距离模糊函数有利于提高雷达在强杂波环境条件下对目标的检测,随机跳变的雷达调制频率为波形设计提供了便利,而发射波形的频谱则主要取决于调制频率在频带范围内的分布,当调制频率的分布密度具有窗函数形状时,即可实现对距离模糊函数副瓣的有效抑制,该方法具有简单易实现的特点。此外,脉冲间调制频率分布的非均匀性弱化了雷达波形参数之间的栅瓣约束条件,方便了雷达系统应用中的波形参数优化设计。针对雷达在相参制导过程中一维高分辨距离成像问题,论文提出了可并行实现的核函数相关方法与低计算复杂度的重排补零—IDFT方法。距离高分辨相参成像可以对雷达回波信号进行脉冲压缩、提高测距精度并获得目标更多细节信息,同时也有利于提高信号的输出信噪比,增大目标检测概率。与传统的匹配滤波成像方法相比,本文提出的成像方法在保证了相同信噪比改善因子的条件下,需要更低的采样率和更小的计算复杂度,方便雷达系统实现窄带收发,降低工程应用成本,有利于满足弹载平台实时性要求。最后,仿真与实测实验验证了论文所提成像方法的有效性。针对随机跳频雷达在对运动目标成像过程中存在的散焦问题,论文提出了基于距离像互相关—最小波形熵和基于互补码调制的精确速度估计方法,以实现对回波信号的相位补偿。目标的回波相位会被其径向速度扰乱,从而导致合成距离像能量无法聚焦而彻底地散布在随机副瓣中。论文首先推导了使运动目标距离像不产生严重散焦现象的速度容限,定义了随机跳频雷达的运动补偿精度要求,然后介绍了两种可以有效满足补偿精度要求的速度估计方法,基于距离像互相关—最小波形熵方法结合了互相关范围广和波形熵精度高的优点,兼具收敛速度快的特点,而基于互补码调制方法利用相邻发射脉冲串调制频率的互相关关系,达到分离目标回波信号中距离与速度相位的目的,从而获得对目标速度的相参积累与精确测量,该方法具有测速精度高、计算复杂度小且可改善速度像信噪比的特点。