本文讨论了小波包分析、高阶累积量分析及图象处理方法在冲击脉冲探地雷达浅层反射信号处理中的若干应用，包括对目标去噪、确定目标时间位置及进行目标识别方法的研究。提出基于最优小波包基的非线性滤波法进行杂波抑制。对实际探测数据的分析表明，这种方法不仅可有效的抑制杂波，还可获得目标反射时间的准确信息，为进一步确定目标深度提供条件。本文在基于高阶累积量的FIR系统辨识基础上，利用观测信号的三阶累积量对探地雷达子波进行估计，提出一种简单的迭代算法改善了波估计性能，据此进行反褶积，改善反射信号的信杂比和时间分辨率。另外，本文在非正弦波雷达“非对称极性效应”理论基础上研究了目标材质识别方法的实现。最后基于反射信号的能量特点，从图象分析角度对冲击脉冲探地雷达的深度剖面进行了处理。结果表明，以上各种方法在增强信号、抑制背景杂波方面各有其独特的应用潜力。多种处理方法集成，如基于最优小波包基方法和图象分析方法相结合等，对于信号提取将获得更好的结果。