城市作战、反恐维稳和灾后救援等诸多方面都有着穿透障碍物探测目标的需求。相比其他的穿透探测技术,超宽带穿墙雷达系统具有显著的优势,其工作不受视觉条件、环境变化和天气变化等因素的影响。本文利用电磁仿真算法对超宽带穿墙雷达系统进行了模拟,然后进行了墙后目标探测研究。超宽带穿墙雷达系统的机制主要有冲击脉冲系统、步进频系统、线性调频系统之分,本文研究基于冲击脉冲机制的超宽带穿墙雷达系统。首先介绍了关于穿墙雷达成像的工作原理,建立了墙体数学模型,推导了墙体对于雷达信号的影响。采用窄脉冲超宽带发射信号,给出了雷达回波信号的表达式和回波信号中干扰信号的去除方法。采用时域有限差分法(FDTD)进行电磁仿真。FDTD是一种麦克斯韦方程组的近似解法。文中介绍了 FDTD算法的三个要点:麦克斯韦方程组的差分形式转化,解的稳定性条件,吸收边界条件。以FDTD算法为基础建立了超宽带穿墙雷达系统的电磁仿真模型,给出了仿真模型的相关参数设置方法和信号处理使用的相关软件说明。研究了三角定位和后向投影算法这两种穿墙雷达成像算法。分别研究和比较了雷达发射信号在自由空间、和墙体中的传输过程。根据墙体对算法的影响,在存在墙体的环境下对算法进行了修正。研究了单点和多点静止目标的探测,进行了 MATLAB仿真,给出了成像结果。研究了动目标的探测,进行了仿真,绘制了目标的运动轨迹。进行了超宽带穿墙雷达的生命探测的简单仿真,给出了仿真结果。上述两种成像算法都需要事先已知墙体参数(墙体厚度和墙体的相对介电常数),实际应用时墙体参数往往未知。对于墙体参数未知的情况,提出两种解决方法:一是分析墙体参数对目标位置的影响,根据不同参数下目标的位置的改变生成目标位置变化曲线,求不同配置天线下的曲线的交点;二是根据墙体两面反射信号幅度的变化估计墙体的参数。给出了上述两种方法的估计算法,进行了仿真研究。结果表明,上述两种方法均有效。最后,总结了全文的研究工作,并对下一步的改进和深入研究方向进行了展望。