海杂波的存在使得海面小目标的检测一直是雷达信号处理中难点和热点。海面目标的回波主要是来自海表面自身的杂波和目标的散射回波。小目标直接检测的困难在于海杂波背景会湮没小目标的回波信号。通过对海杂波的研究间接实现对小目标的检测有一定的研究价值。本文对海杂波中的目标检测处理从一维信号处理角度和二维图像处理角度进行了研究。主要工作如下:1、基于堆栈自编码器的一维海杂波序列预测:分析研究IPIX雷达实测海杂波的性质,证明一维海杂波序列的短期可预测性。基于一维海杂波序列的短期可预测性,建立了堆栈自编码器预测模型,仿真实验证明了该模型的有效性,相较于其他方法的预测精度有所提高。2、基于卷积自编码器的二维图像域上的目标检测:针对仿真海杂波回波数据的距离时间像数据集,使用卷积自编码器实现特征提取和目标检测。为了准确构建数据集,利用SIRP方法对不同海清进行了仿真,针对单纯海杂波和含目标信号的海杂波的数据集测试结果表明所提方法检测准确率有所提高。3、基于稀疏降噪自编码器的海杂波图像噪声去除:设计了稀疏降噪自编码器对噪声污染的海杂波图像进行噪声去除,采用多种指标验证了该方法的降噪性能的改善。