天波超视距雷达探测距离远,覆盖面积大,具有抗低空突防、抗隐身飞行器、抗反辐射导弹等优点,它主要用于战略预警及远程战术警戒。本文针对强海杂波对信号的影响及回波非平稳的特点,研究了基于天波超视距雷达工作原理和特点的海杂波背景下目标检测方法。本文首先基于海杂波的产生机理分析了海杂波的频谱模型,基于杂波统计特性仿真了瑞利分布、对数正态分布、Weibull分布和K分布四种海杂波数据模型。其次,在仿真杂波数据的基础上讨论了基于矩阵特征分解谱估计和AR模型谱估计的两种海杂波抑制方法,仿真验证了这两种方法可分离出淹没在强杂波中的慢速目标信号。另外,针对天波超视距雷达采用长相干积累处理提高多普勒分辨率以改善复杂外部电磁环境和强海杂波背景下目标检测能力的特点,本文讨论了基于Hough变换的长时间积累目标检测方法。最后,针对长观测时间、复高斯白噪声背景和低SNR情况下慢速机动目标回波信号的检测问题,研究了基于短时傅里叶变换、阈值处理的形态学滤波的检测方法,给出了仿真分析结果,验证了该方法是有效的。