相比窄带雷达，宽带雷达在许多方面都具有突出优势，例如能够更加精确地进行参数估计，获得更多的目标和环境信息，同时可以更加灵活的进行波形优化，因此研究宽带雷达信号处理具有重要的理论意义和工程价值。本文主要对宽带雷达信号处理中的参数估计、目标跟踪与检测三方面的基本理论和技术进行了研究。具体工作可概括如下：1.利用最大似然估计方法理论推导多散射点目标模型的时延估计误差公式，并根据双程时延与距离二者之间的关系推导出距离估计误差；然后研究了制约距离精度的因素，并通过对斯威林Ⅲ模型的仿真实验验证理论推导结果的准确性。2.分析比较几种常见的宽带雷达跟踪方法的性能优劣。首先利用锥体目标模拟导弹头在雷达测量范围内的运动场景；接下来在已检测到目标的假设条件下，基于单次回波分析比较这几种方法的跟踪性能；最后利用多脉冲相参积累抑制噪声，在低信噪比背景下跟踪模拟目标。3.研究高斯噪声环境中基于多个相参脉冲回波的宽带雷达目标检测问题。首先介绍宽带雷达目标多次脉冲的理论模型，并根据工程应用中宽带雷达和目标参数得到其应用模型；随后介绍根据Neyman-Pearson准则设计的广义似然比检测器，并在噪声协方差矩阵和目标速度未知时对检测器做进一步研究；最后设计了一种基于加权顺序统计和多脉冲相参积累的宽带雷达检测方法，并将该方法与最优检测和常规检测进行比较分析。