为更好地通过雷达成像来获取目标俯仰、方位以及距离三个维度的信息,在多维压缩感知理论的基础上,建立了三维雷达成像几何模型和信号模型,同时提出一种改进的分段正交匹配追踪算法实现雷达信号的重构。仿真结果表明:改进的分段正交匹配追踪算法可以很好地实现雷达信号重构,并且克服了雷达信号稀疏度未知以及单一的终止条件影响重构效果的缺点,提高了信号的重构准确度。