临近空间再入航天器在其再入过程中,其表面与周围大气摩擦使得空气分子电离,在航天器表面形成具有一定厚度的等离子体,一般称为等离子鞘套。这种等离子鞘套是非线性时变的,对不同频段的电磁波具有不同程度的反射、散射及吸收效应,将导致雷达反射回波幅度和相位上的非线性时变,极大地干扰了地面对再入航天器的雷达探测,使得探测结果发生模糊、偏离、甚至丢失。本文主要研究了时变等离子体对雷达回波幅度和相位的影响规律,并给出了有效降低这种等离子体影响的方法。本文在等离子体模型SMM的基础上加入航天器表面介质模型,并且对其做了算法上的改进。在改进之后的SMM模型中引入等离子鞘套的时变,构造了一个时变等离子体模型以用于雷达回波模拟仿真。利用该模型,分析了等离子体的一些主要参数变化时对其反射特性的影响。通过构造雷达波的常用波形,单频脉冲和线性调频脉冲,将其作用于时变等离子鞘套,得到雷达波从等离子鞘套包覆目标反射的回波,通过对回波的模糊函数分析,研究了等离子体密度和厚度波动时对回波时域(对应目标距离)和频域(对应目标速度)的影响,得出了等离子体时变对雷达回波幅度和相位的影响规律。研究发现,等离子体对雷达回波的影响跟其反射系数与雷达波中心频率和带宽的相对关系有关,在再入过程中的某些时刻,对雷达回波时频域的影响会非常大,这种情况可能在整个再入过程中多次出现。针对线性调频脉冲,在发射波脉宽小于10us,频点小于10GHz时,导致的多普勒频移最大波动可达1/5倍雷达波带宽,时延最大波动可达1/5倍雷达波脉宽。在得到时变等离子体对雷达回波幅度和相位的影响规律之后,讨论了对回波中目标信息解耦的方法,提出了利用交叉线性调频和随机编码波形作为雷达发射波来减小时变等离子体对回波的影响。仿真发现,两种波形时域和频域的最大波动与发射波脉宽和带宽的比值非常小,对探测的影响可以忽略不计,这种目标信息解耦的方法具有可行性。在此基础之上,对两种波形的优势和不足进行了分析。