多径效应导致雷达接收的回波信号幅度大幅衰减,严重影响雷达对目标的参数估计性能。通过抑制或分离多径信号可减轻多径效应的影响,然而,低信噪比条件下该类算法适用性较差,并且多径信号中同样包含目标的参数信息,因此,本文从利用多径信号的角度出发讨论如何提高多径环境下的雷达参数估计性能。时间反演技术能够自适应地实现空间和时间聚焦,可有效利用多径信号,通过将回波信号进行时间反演操作并重新发射,发射信号与传输信道自适应匹配,重新聚焦于目标处。通过时间反演,可以有效提高回波信号的信噪比,改善多径环境下的目标参数估计性能。本文对时间反演在不同雷达体制下对目标参数估计方面的应用进行了研究,主要内容如下:1.介绍了多径反射机理,包括多径信号与直达波信号的几何关系以及反射系数影响因素。从波动方程和格林函数的角度出发,引出时间反演聚焦理论的基础和前提,并且详细阐述了时间反演的时空聚焦特性,为研究时间反演在雷达对目标参数估计方面的应用打下了基础。2.针对常规相控阵雷达多径环境下的目标参数估计问题,结合时间反演,分别提出了基于时间反演的宽带距离估计和DOA估计方法。考虑多目标多反射点场景,建立了多径场景下阵列的宽带回波模型,推导了时间反演带来的信噪比增益。对回波进行时间反演并重新发射,利用时反接收信号进行距离和角度估计,通过时间反演技术和宽带信号的结合,所提方法可获得更高的距离和角度分辨率、更低的测距和测角均方根误差,提升了多径环境下的雷达参数估计性能。3.针对多径环境下单基地MIMO雷达的目标角度估计问题,结合时间反演,提出基于时间反演的单基地MIMO雷达DOA估计方法。建立了单基地MIMO雷达多径回波模型,从时域角度分析了时间反演信噪比增益的影响因素。将接收信号进行时间反演后重新发射,对时反接收信号进行匹配滤波,利用空间平滑算法估计目标角度。该方法的角度分辨率和测角精度明显优于传统算法。4.针对双基地MIMO雷达对低空目标的角度估计问题,建立了双基地MIMO雷达多径回波模型,结合时间反演,提出基于时间反演的双基地MIMO雷达DOD-DOA联合估计方法。对第一次接收信号进行正交化处理、时间反演操作后再次发射。接收到时反回波后对其进行匹配滤波,利用差分空间平滑算法解相干,最终使用酉ESPRIT算法实现目标的DOD和DOA自动配对估计。通过时间反演,信号在目标处实现自适应能量聚焦,提高了回波信号的信噪比,显著提升了测角性能。