随着现代隐身技术的发展，微弱信号的检测已经成为预警雷达探测领域的热点和难点问题。目前，通常采用长时间脉冲积累技术，以时间换取能量，从而能够有效地提高微弱目标信噪比。然而积累过程中回波信号可能会跨越多个距离单元、多个多普勒单元，甚至还有可能发生跨波束走动，将导致信号能量严重扩散。对此本文在分析上述回波走动的基础上，提出了一种弱目标信号检测中的距离多普勒补偿算法。本文的主要研究工作和成果如下：（1）介绍了雷达信号检测领域中的一些基本理论，分析了两种常用的脉冲长时间积累技术，并针对近似匀速运动目标积累过程中出现的跨距离走动问题，提出了一种基于Keystone变换的距离校正算法，并从原理上分析了它的三种实现方式。（2）针对径向匀加速运动目标长时间脉冲积累产生的距离走动和多普勒走动问题，本文提出了一种改进的弱目标信号检测中的距离多普勒补偿算法。其中Keystone变换用于补偿信号距离单元走动，分数阶傅里叶变换（FractionalFourier Transform, FRFT）用于补偿信号多普勒走动，仿真分析表明，这种改进的算法能够有效的提高雷达机动弱目标的探测能力。（3）针对由目标遮蔽效应引起的常规恒虚警检测性能下降问题，本文提出了一种基于开关式的有序统计恒虚警(Switching Constant False Alarm Rate，S-CFAR)算法。它是根据检测单元的信息来选择合适的参考单元样本从而形成背景噪声的估计。仿真实验证明S-CFAR能够有效的抑制目标遮蔽效应，且在不同杂波背景下检测性能良好，计算量小。