无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Networks)的提出,是基于环境监测和目标追踪等一系列的实际应用需求。作为一种新兴的对环境和目标进行感知与探测的技术手段,如何提高WSN对目标的检测效率是一个十分重要的研究内容。因此,WSN的信号检测问题是其应用和研究的关键问题之一。本文利用信号检测理论的经典方法,以能量检测器(ED,Energy Detector)和协方差检测器(Covariance Detector)为主要研究目标,结合WSN的信号传播模型以及空间相关性理论,采用本文定义的覆盖面积作为性能指标,分析和比较了两种检测器的检测性能。根据构成检测器的WSN节点个数分类,分别从单点独立检测、两点联合检测和三点联合检测三种配置方式,对ED和CD的检测性能进行了理论分析与仿真测试。在单点独立检测和两点联合检测的研究中,理论分析与仿真测试结果相一致。对于ED,使用两点联合检测可以获得比单点独立检测更好的检测性能(更大的覆盖面积)。对于ED和CD进行两点联合检测的性能研究中,ED采用AND和OR两种判决规则。理论分析和仿真结果表明,当节点间的距离较小时,使用CD可以获得比ED更好的检测效果。但是当节点间的距离增大,使用ED的OR方式能获得更好的检测效果。对ED采用AND和OR两种规则进行两点联合检测所获得的覆盖面积进行分析可以得出结论,当节点间的距离小于某一特定值,使用AND规则可以获得比使用OR规则更好的检测性能;反之,当节点间的距离超过这一特定值,使用OR规则可以获得比AND规则更好的检测性能。对于采用ED进行两点联合检测时AND规则与OR规则这一特定的性能分界点,本文从理论上进行了求解与验证。论文还从理论上研究了三点联合检测问题,首先基于ED和CD这两种基本检测器,设计了适用于三点联合检测的检测器。其次为了将三点联合检测的性能与单点独立检测以及两点联合检测的性能进行比较,设计了一种对检测器的目标区域的检测概率分布进行统计与表示的算法。最后通过这种方法,对检测器的单点独立检测、两点联合检测以及三点联合检测的性能进行分析,研究结果表明,使用三点联合检测的检测器性能明显下降。因此,使用两点联合检测可以获得最好的检测效果。