本发明公开了一种基于参数化稀疏表示的单比特压缩感知雷达目标时延估计方法，该方法包括：首先离散化目标可能存在的时延范围，利用泰勒插值法在目标最邻近的时延网格处参数化稀疏表示雷达回波，构造单比特压缩感知模型，然后通过单比特压缩感知稀疏重构算法求解目标最邻近的时延网格，再利用交替优化方法估计出目标时延和最邻近离散网格之间的偏移量以及目标反射系数，完成目标时延参数估计。本发明有效地解决了传统压缩感知雷达采样速率慢、量化结构复杂、功耗大的问题，从而降低了成本，提高了采样效率；同时，BIHT算法的计算复杂度较低，凸优化方法得到的时延估计精度较高，抗噪声性能较好。