宽带高分辨雷达在现代军事领域中有着广泛的应用,并占据重要地位。宽带发射波形在雷达系统应用中具有独特的优势,例如通过对宽带雷达回波的处理,可以获得关于目标相较于窄带波形更精细的结构信息。此外,通过发射宽带以及超宽带信号,宽带雷达还具有较低的杂波后向散射功率、较低的目标回波的起伏性、低截获概率、更高的参数估计精度、较好的抗干扰性和电磁兼容性等优势。然而在宽带雷达的应用中存在着许多问题,面临不少的困难。如何有效地应对和解决在宽带雷达应用中存在的诸多问题和困难,充分挖掘宽带雷达的潜力,对于雷达技术的发展具有重要的意义。本文针对宽带雷达系统应用中的若干关键技术展开了深入的研究,并提出了相应的算法以解决应用中所存在的问题和困难,主要的工作和创新点有:1.研究了宽带雷达应用中的微多普勒频率模糊问题,并提出了一种基于延迟共轭互相关的灵活解模糊方法。由于宽带雷达通常具有较高的工作载频,且远程雷达应用中常常使用较低的脉冲重复频率,这些因素在目标具有微动的情况下都可能导致产生严重的微多普勒频率模糊现象。利用本文提出的灵活解模糊方法可以得到可变大小的微多普勒缩减倍率,在不同的模糊严重程度的情况下,都可解除微多普勒模糊并得到合适大小的微多普勒频率结果。2.研究了距离扩展目标高精度距离估计问题,并提出了一种不受相位解模糊约束条件限制的基于宽带雷达回波相位的高精度距离估计方法。宽带雷达系统应用中较高的载频和较低的脉冲重复频率会引发严重的相位模糊问题,因此如何得到无模糊的正确相位解缠绕值并获得高精度的距离估计结果是需要解决的关键所在。本文提出的方法可使得目标回波在慢时间维的相位变化率大大降低,处理后相位差的实际值可以满足正确相位解缠绕的条件,从而可以得到无模糊的相位解缠绕结果,并得到高精度的距离估计结果。3.研究了距离扩展目标的角度估计问题,并提出了一种基于比相单脉冲和相位差解模糊的宽带雷达高精度角度估计方法。在宽带雷达应用中,由于目标在雷达径向距离维上扩展,传统窄带测角的方法并不适用于宽带发射波形。本文提出的方法借助于距离扩展目标的双天线回波信号的相位差提取,并利用频率估计结果对模糊相位差进行解模糊,从而得到无模糊的相位差值,然后进一步得到高精度的目标角度估计结果。4.研究了距离扩展目标检测中存在的问题和难点,并提出了一种基于目标的二维散射分布特征的距离扩展目标检测器。该检测器使用若干回波脉冲计算似然函数得到前后两个连续脉冲序列的二维分布特征矩阵,并利用两个矩阵之间的归一化互相关系数的最大值来构造距离扩展目标检测器。本文提出的检测算法对目标姿态变化具有不敏感特性,可适用于高速并具有快速转动的机动目标。