天基合成孔径雷达能够全天时、全天候且不受领空限制的对大范围区域进行高分辨成像,是未来太空电子战场情报获取的重要手段。地面电子情报侦察对天基雷达发射波形信号参数进行准确估计是实现对天基合成孔径雷达工作性能分析与有效干扰的重要前提。先进的雷达系统往往采用更为复杂的调制波形信号,且对非合作天基目标的电子侦察往往属于旁瓣侦察模型,其信号信噪比低、特征信息弱。本文通过理论分析和仿真实验的方式,开展了天基雷达信号参数估计、波形合成孔径雷达成像仿真分析与雷达工作模式分类的研究。论文的主要工作包括以下几点:(1)低信噪比条件下复杂天基雷达信号波形参数估计。针对低信噪比条件下传统方法性能不佳的问题,本文提出了一种多帧联合的参数估计方法,通过相参积累有效地提高了待处理信号的信噪比,保障了后续参数估计的稳健性。并根据信号波形特性设计了对应的参数估计算法,分别实现了线性调频类的线性调频脉冲信号和步进频频率编码信号、跳频类的离散频率编码信号的参数准确估计。仿真实验验证了本文算法的高精度性与不同信噪比条件下的稳健性。此外,针对天基雷达信号大带宽的特性,本文还提出了一种多站数据联合处理的方式,保证了侦察信号接收的完整性以及对目标雷达信号分析的准确性。(2)天基合成孔径雷达发射波形成像能力仿真研究。根据侦察信号波形特性可知,步进频频率编码信号通过频率捷变的方式提高了传统线性调频信号的带宽。本文利用频域带宽合成的方法对步进频频率编码信号的回波信号进行了带宽合成。在回波仿真过程中,采用了同心圆算法,提高了对大目标场景的回波仿真速度,并利用点对点重建的后向投影算法实现了天基合成孔径雷达高分辨成像。仿真实验对比了带宽合成后的步进频频率编码信号和传统的线性调频信号对点目标和场景目标的成像效果,验证了步进频频率编码信号的高分辨成像能力。(3)天基雷达工作模式分类。针对传统工作模式分类方法对旁瓣侦察信号适用性不强、难以处理大批量信号分类的问题,本文利用侦察站接收直达波信号的幅度变化规律,通过支持向量机算法进行训练学习生成了条带、聚束、滑动聚束三种工作模式的分类器,实现了电子侦察工作中雷达工作模式分类的快速化、批量化处理。仿真实验表明该分类器具有90%以上的正确率,具有较高的可信度。(4)天基雷达信号仿真分析软件设计。针对天基雷达信号处理工作复杂、繁琐的问题,本文设计了一款具有较高集成度的仿真处理软件。该软件以QT为界面设计框架,MATLAB函数为执行库,满足多线程处理要求,能够实现天基雷达信号波形参数估计、直达波信号仿真与波形性能分析、雷达工作模式分类、天基合成孔径雷达成像仿真与干扰分析、目标电磁特性成像处理等工作,是对天基雷达信号分析处理的有力工具。