昆虫雷达是一种比较先进的昆虫生态行为观测技术,并将随着现代雷达探测技术的进步而不断发展。昆虫雷达主要为脉冲雷达,利用脉冲收发开关转换存在时间差,可以远距离监测到昆虫的速度、数量、方位等信息。因在距地面百米以内的低空存在探测盲区,而限制了这类雷达对低空飞行昆虫的监测应用。大多数昆虫在低空捕捉食物和繁衍生存,昆虫活动区域主要在作物冠层以上至几十米以下区间。多普勒雷达能监测在百米高度飞行的昆虫,缺点是工作频带较窄导致监测到的昆虫种类较少,因此展开了基于对数周期天线阵列的超宽带（UWB）昆虫雷达研究。鉴于对数周期天线是具有阵列超宽带特性且与频率无关的天线,超宽带昆虫雷达采用了基于对数周期天线的环形阵列。对数周期天线环形阵虽然可以调整阵列的物理孔径,改善昆虫监测效果,但是局限于面阵设计,不利于超宽带昆虫雷达多重多维地获取目标参数信息。因此设计基于对数周期天线锥面共形阵的超宽带昆虫雷达,可通过调节锥面共形阵上的控制杆高低,从而组成平面阵和不同直径的立体阵,有利于在固定基座上变焦式监测多种不同体型大小昆虫。计算机仿真分析了锥面共形阵对昆虫的二维到达角估计问题。为使雷达搜索和捕捉目标的速度更快、精度更高,本文还提出了一种改进的多重信号分类（MUSIC）算法。该算法在保持估算精度的前提下,大大降低了计算复杂度。经典MUSIC算法的运算时间与精度之间的关系呈指数增长,而改进的算法其运算时间与精度却是线性增长关系。现将主要工作成果总结如下:1、分析了对数周期天线的环形阵,在相应的信噪比条件下通过调节环形阵半径的大小可改善昆虫的监测效果。2、设计了基于对数周期天线的锥面共形阵,该阵列不仅可以利用其超宽带特性监测不同尺寸的昆虫,而且通过调整锥顶角的角度,改变振子的位置和偏振信息,更多维地获得低空飞行昆虫的参数信息。3、提出可调节步长的MUSIC算法进行谱峰搜索,通过调节步长缩小峰值搜索范围,从而减少运算时长,仿真实验证明了所提出算法的优越性。