超宽带雷达由于具有距离分辨率高、穿透能力强、抗干扰性强等特性,被广泛的应用于反恐、救援、考古、资源勘探、工程检测等众多领域。然而在超宽带雷达对探测区域进行扫描时,接收天线会不可避免的接收到除目标信号以外的杂波干扰信号,如：天线之间的直达波、空气与介质界面的反射回波等,而且杂波信号通常会强于目标的反射回波,致使目标信号被掩盖,因此如何有效地滤除杂波信号成为雷达信号处理的首要工作。其次,由于雷达特殊的采集方法以及背景介质几何特性的影响,会导致目标反射波的反射点偏离实际反射位置,从而使得雷达探测剖面与实际目标的位置存在较大的差异,因此如何有效地实现目标信号的真实归位也成为雷达信号处理的重要一步。最后,超宽带雷达成像技术是对隐藏目标进行定位最直接有效的一种方法,然而计算代价以及分辨率是衡量一种算法的重要指标,如何在减少计算代价的同时又不降低成像的分辨率是雷达成像技术的重要研究内容。针对这些问题,本文提出了一种结合多种算法的框架来实现对多个隐藏目标的快速且准确的超分辨率成像。首先,针对杂波信号的干扰,本文采用了基于格林函数的滤波法以及频率波数域滤波法来实现直达波的抑制,并且通过实验证明了这两种滤波算法都能够比较好的滤除直达波的干扰,从而达到增强目标反射信号的目的。其次,本文根据探地雷达模型和穿墙雷达模型几何特性的不同,分别采用了两种方法来实现对土壤的相对介电常数、墙体的相对介电常数以及厚度的估计,并且利用频率波数域偏移算法实现了目标信号的归位。最后,本文采用了时间反转多重信号分类算法实现了多个目标的超分辨率成像和定位,并且利用了驻相法来求解格林函数积分方程以及图像最小熵的方法来选择时间反转算子的非零特征值的个数,从而实现了多个隐藏目标的快速准确的定位和超分辨率成像。