如何提高雷达对微弱目标的检测能力,是当今雷达检测领域面临的主要问题之一,因而对雷达微弱目标检测方法的研究具有十分重要的意义。针对雷达微弱目标检测,通常采用长时间积累算法进行相参积累和检测前跟踪算法进行非相参积累来提高信噪比。本文分别对这两种方法进行了研究,并在最后提出一种非参量恒虚警检测器。主要工作如下:首先,针对长时间积累过程中产生的距离走动和多普勒走动现象,通过对目标的回波进行分析,从理论角度解释了回波信号的距离走动和多普勒走动现象,并在传统匀速目标回波信号处理方法失效的情况下,给出一种自相关函数方法,通过自相关函数方法计算出高速目标的加速度、加加速度,然后对其进行补偿,最终实现良好的积累,同时给出一种宽带信号变多路窄带信号的算法,利用窄带处理降低了距离分辨率,从而使运动目标不产生走动;再次,对于雷达基本功能中的检测与跟踪问题,针对传统的先检测后跟踪算法的不足,在不改变现有雷达系统而仅仅通过改变传统的信号处理方式的基础上,研究了基于动态规划的检测前跟踪算法,该算法通过对多帧数据中的目标能量进行积累,显著的提高了对微弱目标的检测能力;最后,对于恒虚警问题,针对传统的基于背景杂波估计的参量型恒虚警检测器容易出现背景杂波失配的问题,提出一种基于核密度估计的非参量恒虚警算法,该方法用核密度函数来代替传统的杂波估计概率密度函数,在给定虚警概率的条件下,由概率密度函数与检测门限的关系求得检测门限,从而很好的解决了由背景杂波失配带来的检测性能急剧下降的问题。仿真分析表明,本文所提出的核密估计算法和自相关算法以及动态规划算法能够很好的实现相应的检测效果。