对于常规单脉冲雷达而言,要区分落在同一距离单元、同一天线波束内的多个目标是非常困难的。一般提高角度分辨力的方法都会大大增加雷达的体积,重量和复杂度。针对此种情况,本文主要研究了当雷达跟踪上目标,而目标回波来自两个或更多目标时(信号的频域,时域上都不可分)的检测问题。主要是利用信号处理的方法,在现有的理论基础和研究成果条件下,提出有效的检测算法,以提高单脉冲雷达的检测能力。本文在介绍了单脉冲雷达系统的原理、组成;分析了雷达起伏目标模型及其检测性能的基础上。采用基于涅曼-皮尔逊准则的广义似然比检测,对不可分辨的两个瑞利目标进行了研究,推出了服从χ2分布的检验统计量,此方法只需要知道目标回波信号测量幅值的条件概率密度函数、单脉冲和差比值的同相和正交部分,而不需要任一目标信号的信噪比和DOA的先验知识。由仿真结果给出的接收机工作特性曲线阐明了算法具有很好的检测性能。再利用恒虚警、脉冲积累等技术可以在一定程度上解决前面提到的不可分辨目标的检测问题。将算法推广到回波来自多个不可分辨瑞利目标的情况,以及近似后的施威林IV型不可分辨目标的情况,通过蒙特卡洛仿真可以证明均有较好的检测效果。其中多目标情况下的检测概率不一定大于两个目标时的检测概率,处于角度间距最大位置上的两个目标的信噪比对整个检测概率影响较大。本文采用的方法简单易行,需要的目标先验知识较少,可以提高单脉冲雷达的分辨力,是目前解决不可分辨目标检测问题比较理想的理论方法。随着电子战与电子对抗的发展,这方面的研究有非常广泛的应用意义。从信号处理的方法上去实现,采用合适的算法达到目的,结构简单,相对改动不大,具有很大的推广和实际应用价值。