多项式相位信号广泛存在于雷达、对抗等领域。它是雷达实现高分辨远距离探测的重要信号形式，且具有低截获性，因而也是对抗领域研究的重点之一。对其适当处理，可实现信号侦察、目标检测、跟踪、高分辨率成像等。检测与估计是多项式相位信号研究的重要方面。现有成果已能较好地解决单分量和高信噪比前提下的参数估计问题，但在检测性能方面研究不足，且难以适应实际中常遇到的多分量／低信噪比情况。本文在973项目的支撑下，开展了如下工作：1)加性高斯白噪声中多项式相位信号的最优检测与参数估计理论系统研究了加性高斯白噪声中多项式相位信号的最优检测问题，给出了各检验统计量的概率密度函数以及虚警概率、检测概率、信号能量噪声比等之间的关系。2)加性高斯白噪声中多项式相位信号的局部最优分辨理论提出了加性高斯白噪声环境中多项式相位信号的局部最优分辨方法并分析了其性能。在已知参数空间中某点附近存在信号的前提下，该方法可完成二分量多项式相位信号的最优分辨。3)基于多项式相位变换的多项式相位信号检测与参数估计方法提出了一种高效的多项式相位信号参数估计方法与一种基于信号重构和最小二乘的线性调频信号参数估计方法。前者运算量与多项式相位变换方法相当，但低信噪比时估计精度更高；后者运算量较小，避免了误差传递效应，在低信噪比时仍达到Cramer-Rao界。4)基于相位函数的多项式相位信号检测与估计方法研究提出了一种基于Radon变换和三次相位函数的多分量三次多项式相位信号检测与参数估计方法，其信噪比门限较低，克服了多分量三次相位函数方法的伪峰问题。5)宽带信号数字频带分割技术研究提出了基于加权-叠接相加结构的宽带信号频带分割方法。该方法将宽带信号转化为多个窄带信号，且保留了原信号的频域结构，为宽带多信号检测与参数估计中的运算量和带宽匹配问题提供了一种解决途径。