弹道导弹目标识别作为导弹防御系统的关键技术,具有重要的军事意义。宽带雷达由于具有较高的距离分辨率,受到了广泛的关注。高分辨一维距离像包含了目标的微动特征,是弹道中段目标识别的重要依据。本文结合宽带雷达相位测距技术和微动参数估计方法,主要在一维距离像提取,目标结构参数和微动参数估计等方面开展了研究。主要内容概括如下:1.研究了宽带雷达相位测距技术。分析了相位测距性能优于包络延时测距性能的条件,并讨论了采用相位测距方法时正确解相位模糊的概率与相对带宽和信噪比的关系。针对存在多个散射中心的情况提出一种利用迭代自适应算法(IAA)结合贝叶斯信息准则(BIC)完成宽带回波相位测距的方法。最后通过仿真实验来验证分析结果,为下一步微动特征提取奠定了基础。2.研究了基于相位测速的已知形状目标的微动参数估计方法。从弹道中段目标的空间散射特性出发,分析了目标的遮挡效应并通过电磁仿真实验得到验证。然后建立了微动目标的进动模型,并分别从数学角度分析了平底锥、柱体锥和裙锥目标的顶部散射中心和等效散射中心的瞬时速度。但是根据第二章的相位测距方法得到的相位不仅包括目标的径向距离对应的相位,还包括散射中心本身属性引起的初相,从而导致采用相位测距方法得到的微动目标的径向距离也存在偏置。由于对于同一个散射中心来说,不同时刻的初相是相同的。根据这个特性我们对得到的距离做差分得到瞬时速度,从而消除散射中心本身属性引起的偏置。随后介绍基于相位测速方法对雷达视线与进动轴之间的夹角以及目标微动参数进行估计的方法。最后通过电磁仿真实验对平底锥体、柱体锥以及裙锥三种不同形状的目标实现微动参数估计。3.研究了基于相位测距方法对未知形状目标的微动参数估计方法。鉴于很多空间目标的形状是光滑的,并且是由多个光滑曲面衔接而成的,等效散射中心会出现在曲面的连接处。故可从二维角度分析其各个散射中心在雷达视线上的投影序列表达式。首先基于相位测距方法得到散射中心的一维距离像,接着进行奇异值分解得到雷达视角矩阵的仿射重构,然后根据几何不变性对仿射结果进行欧式重建。为了求解微动参数、运动重构中存在的任意旋转矩阵以及采用相位测距方法时散射中心本身初相引起的距离偏置,提出一种三重迭代的算法来联合估计这些参数。这个方法的优点是只要得到目标上三个非共线的等效散射中心在雷达视线上的投影序列,就可以重构出目标的运动矩阵,从而估计出目标的微动信息。