针对天波雷达背景噪声强度大、统计特性未知等特点,采用代价参考粒子滤波器估计天波超视距雷达目标状态,通过分析重采样过程和样本贫乏问题,提出通过归一化样本的代价和风险,或提高样本数等方式来改善样本的贫乏问题,从而提高代价参考粒子滤波器在天波雷达目标状态估计中的性能.实验结果表明,与传统的粒子滤波器相比,代价参考粒子滤波器无需背景噪声的统计信息,要求的粒子数少,计算量小.