城市环境多路径信号联合探测技术指的是利用城市环境中丰富的电磁波衍射、反射多径信号,实现对建筑环境非直视目标检测、定位、成像及跟踪的技术,其是实现建筑遮蔽目标探测的新质手段,该技术在反恐维稳、城市巷战、区域监视和智能驾驶等领域具有重大的研究和应用价值。本文围绕建筑环境非直视目标探测问题,开展了城市环境多路径信号联合探测的基础理论问题研究,主要内容如下:1、针对复杂城市环境探测场景,首先基于电磁场与电磁波理论,分析了电磁波在均匀介质空间的衍射和反射传播机理,然后分别基于收发分置雷达和收发同置雷达,结合电磁仿真软件分别分析了单建筑多路径传播模型、L字型建筑多路径传播模型和T字型建筑多路径传播模型下的电磁多径传播特性,最后在此基础上建立了典型城市环境遮蔽目标多路径回波信号模型,并分析了不同雷达发射信号频率及带宽对应的多径回波特性。2、针对矩形单建筑场景下的遮蔽目标定位问题,结合建立的单建筑多径回波模型,研究了两种基于电磁波衍射的非直视目标定位方法。首先,提出了一种基于电磁波衍射的非直视遮蔽目标定位算法,该方法利用了电磁衍射传播路径且仅通过单通道超宽带雷达就能实现建筑拐角后遮蔽目标定位。然后,为提升建筑拐角后的非直视目标探测范围和定位精度,提出了一种基于多通道雷达的衍射非直视目标成像定位方法,实现了单建筑多径场景下遮蔽目标成像。3、针对城市环境下非直视多目标定位问题,首先,在典型城市环境多路径传播模型的基础上分析了多通道超宽带成像雷达信号模型以及联合多路径信号的传播特性,研究了基于联合多路径信号的多通道雷达成像原理。然后,基于多路径鬼影图像在空间位置的分布特性,提出了一种基于多径鬼影空间位置匹配的非直视多目标定位方法,该方法将一维距离像平面的时延匹配关系延伸到二维图像平面多径鬼影空间位置匹配,实现了建筑环境多目标准确定位。最后,提出了一种基于联合多路径信号成像融合的非直视多目标定位方法,该方法利用图像融合方法抑制了多径虚假目标,得到了真实目标位置。以上所述非直视目标探测方法均进行了电磁仿真或实测数据验证,证明了所提算法对实现建筑遮蔽目标准确定位的有效性。