一种基于不变散射卷积网络和LSTM的复杂环境回波认知方法，包括以下步骤：S1、建立几种典型环境的几何模型和电磁参数模型；S2、基于S1中的几何模型和电磁参数模型，对脉冲多普勒雷达体制下的回波信号进行仿真；S3、建立不变散射卷积网络，提取S2中回波信号的特征数据；S4、基于S3中的回波信号的特征数据，建立训练数据集和测试数据集；S5、建立LSTM网络模型，并将S4中的训练数据集输入对LSTM网络模型进行训练；S6、使用S5中训练好的LSTM模型对S3中的测试数据集进行分类测试。本发明不仅可以降低信号的复杂度，还可以获取信号的高阶语义信息。