穿墙探测雷达(TWDR)是一种能够穿透非金属墙壁，通过发射一个低频超宽带电磁波对墙壁后面的运动目标进行探测、定位、跟踪和成像的新型雷达系统，可广泛应用于大规模城区巷战、反恐斗争、医疗、安检和救灾等军事和民用领域。 本文分析了几种穿墙探测系统构成模型，以及电磁波在非金属墙壁中的传播特性，并由穿墙探测雷达的特点确定了系统的工作频率和发射信号形式，设计了超宽带穿墙探测雷达系统构成。通过分析TWDR运动目标检测的理论基础，以及基于多次观察的多脉冲相干检测技术，设计了合理的目标回波信号模型，采用基于似然比的多脉冲检测算法和能量检测法，并进行了软件仿真。通过分析穿墙探测雷达定位原理，天线采用单发双收方式，分析了基于波达时间时延估计的目标定位算法和误差分布计算方法，并在此基础上，提出了目标三维定位算法和数值逼近定位算法。