在实际工程应用中，待测信号常常会被高噪声或一些干扰信号所淹没，严重地影响了有用信号的准确测量和系统的正常工作，因此在高噪声背景中准确地检测提取出被测微弱信号，已成为信号检测领域内研究的热点问题之一。传统的微弱信号检测方法主要是通过抑制噪声来检测被测微弱信号，但往往在去除噪声的同时，也对淹没在噪声中的微弱信号产生不利影响，而随机共振则恰恰相反，它是利用噪声来检测微弱信号，将噪声的能量转化为被测微弱信号能量，以此来增大被测信号的信噪比，便于从噪声中检测出来有用信号。随机共振最早是用于解释地球的冷暖气候交替现象提出的，是利用非线性系统,在噪声和输入信号协同的作用下,发生类似力学中的共振现象,达到增强微弱信号的目的,是近年来随着统计物理理论和非线性动力学的突飞猛进而出现的一种用于微弱信号检测的新方法。　　本文以随机共振原理为理论基础，以随机共振在高噪声背景下微弱信号的检测为目的，系统地研究了非线性双稳态随机共振系统与噪声、微弱信号之间的关系，针对随机共振在实际应用中，因绝热近似条件的约束，存在被测微弱信号不易被检测的问题，采用了多尺度随机共振变换的检测方法，运用频谱分析，深入细致地研究了单频信号和多频信号条件下的随机共振现象以及高噪声背景下的小参数微弱信号和大参数信号的检测。本文研究内容包括：　　首先，介绍了随机共振理论的发展经历、研究现状以及在各个领域中的应用，简述了微弱信号检测的特点和现有的方法，深入探讨了随机共振检测微弱信号的方法，阐述了一些双稳随机共振的经典理论和常用的度量方法。　　其次，以具有双势阱性质的典型模型朗之万方程为研究对象，介绍了随机共振包含的三个必不可缺的要素，研究了微弱信号幅值、噪声强度、非线性双稳系统参数和微弱信号频率对非线性双稳随机共振的影响以及产生随机共振效应的条件。　　然后，针对从高噪声背景中检测多频大参数微弱信号的问题，采用了基于多尺度随机共振变换的检测方法，对含噪输入信号经小波变换分解为不同尺度频率的信号成分后，通过引入归一化变换来调节各尺度信号成分的大小，再将不同尺度的分解信号作为非线性双稳系统的输入，从而实现大参数条件下微弱信号的检测。　　最后，基于上述方法的理论方案和结构框架，运用MATLAB软件编程仿真，分别从单频和多频、小参数和大参数进行详细的深入研究，通过频谱分析，对本文提出的检测方法进行了有效地验证。