空间锥体目标识别作为导弹防御系统的关键技术,受到了广泛的关注。宽带雷达由于较高的距离分辨力,能够从群目标中分辨出威胁目标,且其回波中包含着丰富的目标特征信息,因而在空间锥体目标识别中占有重要地位。近年来,在诱饵与空间锥体目标的外形和电磁特性等方面的一致性越来越高的情况下,基于微动特征的识别方法成为该领域一个研究热点。本论文结合空间锥体目标的宽带雷达回波和微动特征,主要在]HRRP序列对齐、微动特征提取、目标结构参数和微动参数估计等方面展开了研究。主要的研究内容概括如下：1.建立了空间锥体目标的宽带回波模型,是论文开展后续研究的基础。空间锥体目标在弹道中段同时存在质心平动和微动特性。首先分析了空间锥体目标在弹道中段时的质心平动特性,并指出在获得任意时刻三个质心平动的参数后,可预测出整个弹道中段轨迹。随后基于两种散射中心模型,分析了空间锥体目标的三种微动特性。最后结合目标的运动特性和宽带雷达回波的解线调处理技术,得到了目标的宽带回波解析表达式,并利用电磁计算数据进行验证。2.研究了空间锥体目标的宽带回波对齐问题,并提出基于极化信息的宽带回波对齐方法。首先为了得到宽带回波中散射中心的极化信息,基于联合Capon与幅度和相位估计(APES)超分辨算法,提出了P-CAPES估计极化散射矩阵的方法。该方法的优点在于具有超分辨能力的同时,避免了各极化间的散射中心关联问题。然后基于极化散射矩阵,结合散射中心的结构相似性参数和能量相似性参数,给出了极化相似性参数的定义,该参数表述了两个散射中心的相似性。最后依据极化相似性参数,实现了微动目标的宽带回波对齐。3.研究了宽带回波微动特征的提取问题,并提出了一种新的基于多目标跟踪(MTT)的微动特征提取方法。当目标微动情况在高分辨距离像(HRRP)序列中表现明显时,利用MTT在HRRP序列图中对散射中心的微距曲线进行跟踪,提取其微动特征。当目标微动情况不明显时,首先分析了空间锥体目标的微多普勒频率变化情况。然后由HRRP序列提取了回波的相位信息。对回波相位信息做时频变换,得到其时频分布,并指出了该分布与目标散射中心微多普勒频率之间的关系。针对目标微多普勒频率变化的复杂形式,将目标在时频分布上的微多普勒频率曲线看作机动目标的航迹,利用MTT在时频分布对微多普勒频率曲线进行跟踪,从而实现了目标散射中心微多普勒频率的提取。4.研究了基于HRRP序列的空间锥体目标结构和进动参数的估计问题。首先提出了基于弹道信息单视角下估计目标参数的方法。该方法利用空间锥体目标的弹道中段轨迹信息,以及目标特有的再入时“零攻角”特性,得到雷达视线与进动轴夹角的估计。然后对HRRP序列利用循环相关算法,估计出目标的进动周期,如果宽带回波为相干回波,则还可估计出目标的质心平动参数。最后后提取HRRP序列中散射中心间的微距变化,并联合己知的雷达视线与进动轴的夹角和目标进动周期,得到目标的结构参数和进动参数估计。而当雷达视线与进动轴的夹角无法获得时,提出了利用双视角下HRRP序列估计目标参数的方法。利用两个不同视角下获得的HRRP序列,可以得到两组不同的微距变化,由此可以在不需要额外信息的情况下,获得空间锥体目标结构参数和进动参数的估计。而当雷达视线与进动轴的夹角己知时,利用双视角HRRP序列则能够提高参数的估计精度。提取HRRP序列的微动特征对回波信噪比有一定的要求,当信噪比不能满足要求时,则无法有效提取微动特征,进而影响后续的参数估计算法。针对这种情况,提出了改进的广义Radon变换方法。该方法可以在较低信噪比下提取非相干回波中的目标微动特征。考虑到目标散射中心的遮挡效应,在不同视角范围内观测到的散射中心数目不同,分别给出了相应的参数估计算法。且当散射中心在HRRP序列上存在间断现象时,所提出的方法也能有效地进行参数估计。