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弹道导弹目标识别技术是弹道导弹防御(BMD)系统的重要研究内容,从攻击目标群中准确识别出弹头目标,是成功实现导弹拦截的前提。弹道导弹中段飞行的时间最长,是真假弹头识别的关键阶段。弹道中段目标的高分辨一维距离像(HRRP)序列中包含了目标的微动特征,利用这些微动特征可以有效的区分弹头和诱饵。本文在分析导弹目标微动特性的基础上,基于弹道中段目标HRRP序列分别从三个不同途径提取出了目标的微动特征参数,主要研究内容如下:1、建立了弹道中段目标的微动模型,包括锥体弹头的进动、章动和锥体诱饵的摆动、翻滚,然后通过分析弹道目标的微动特性,推导了不同微动状态下的雷达微多普勒表达式,并通过比较各种微动状态下微多普勒存在的差异,验证了微动特征在区分弹头和诱饵上的有效性和可行性。2、研究了基于二维图形检测的目标微动参数估计方法。该方法一方面直接利用HRRP序列加权积累得到目标进动周期的估计曲线,并分别利用MUSIC算法和非线性最小二乘的Gauss-Newton方法估计了目标的进动频率,另一方面基于广义Radon变换(GRT)的曲线检测能力估计了目标的进动角,与传统的RCS多项式拟合方法相比,改善了估计精度,且无需事先得知目标的物理结构。3、针对二维图形检测的计算复杂度会随着检测曲线参数个数和精度要求的上升而大幅度增加的缺点,研究了基于各散射点RLOS起伏特性曲线的弹道目标中段微动参数估计方法。该方法利用点迹-航迹配对方法提取出目标各散射点的RLOS起伏特性曲线,一方面从散射点的RLOS起伏特性包含的频率成分中提取出了目标的进动频率,另一方面通过提取锥体目标顶点散射点的RLOS投影距离极值并根据几何关系估计了弹道中段进动目标的进动角。4、为了提高参数估计的精度,研究了基于散射中心位置差序列的进动参数估计方法。该方法利用锥体弹头底面边缘处始终迎着RLOS的散射点与锥体顶点散射点在RLOS方向上投影的位置差序列与进动参数之间的函数关系,估计出弹头的进动频率和进动角。与利用较大时间间隔内雷达视线角的变化估计进动角的方法相比,该方法的估计精度和稳定性都有所提高。