高频地波雷达，也称为地波超视距雷达（High Frequency Surface WaveRadar,HFSWR），他的工作原理是利用垂直极化电磁波可以在地球表面进行绕射，进而实现对远至400km的范围内的海面移动目标和该范围内的海洋环境的超视距实时监测。但是，就像其他类型的雷达一样，高频地波雷达也存在着其特有的问题和局限性。以电离层杂波和海杂波为主体的复杂的杂波背景给舰船目标的检测和跟踪都带来了不小的挑战，也成为知识界一直研究的重点和热点。因此，研究在这样复杂的电磁、时变的海态环境下，如何提高对微弱目标的检测与跟踪的效能，就变得异常的具有挑战性和必要性了。针对上面提出的问题，本文试图寻找一种跟踪检测算法，使之能够提高在统计特性复杂、同质异质杂波共存的检测背景中的弱目标的跟踪检测性能。这一过程包括对已有的传统TBD算法的研究、对多目标复杂杂波背景下的F-Viterbi算法研究、新算法BD-Viterbi算法的效果演示、多种算法的跟踪效果的基于云模型的模糊综合评价四个主要模块。该四个模块的主要内容如下：1.对现存的检测前跟踪算法进行整理、分类，并给出传统Viterbi算法的处理过程，对其处理过程中的优点和缺点进行分析总结。对于复杂环境下的弱目标的检测与跟踪，提高信噪比是很重要的一步，而检测前跟踪技术很好的利用了待检测目标的多帧信息，提高其信噪比，进而提高了低信噪比目标的检测概率。但是要想对其进行进一步的改进，首先应该充分的了解该方法的方方面面，在了解它的优势在哪里，它的缺点在哪里之后，改进的方向就大概确定了。所以应该说这些工作是后面提出新的改进算法的基础和必须进行的步骤和工作。2.在对传统的检测前跟踪技术进行研究之后，进一步对F-Viterbi算法进行研究比较。之所以选择该算法，是因为它是最近提出来的一种针对复杂环境下的单目标跟踪检测的方法，它不但可以获得非常好的检测效果，还可以保持较少的计算量，在检测效果和计算量两个方面同时获得改进，所以该算法确实是值得借鉴和研究。该算法是针对单目标环境的算法，本文将其应用于多目标下后，对其表现出来的效果进行比对研究，以便为后续的算法改进提供数据支撑和突破口。传统Viterbi算法利用反向搜索的方式，可以很好的利用历史帧信息，但是由于这个过程中每一个数据单元都要参与计算，所以计算量很大，实时效果差。而F-Viterbi算法在这个基础上提出了正向搜索方式，并在轨迹匹配之前，先进行了CFAR恒虚警处理，将干扰数据单元滤除，减少了计算量，提高了计算速度和算法实时性处理能力。3.在以上两方面内容的研究之后，综合传统Viterbi算法和F-Viterbi算法的优点，并且针对他们各自的缺点，提出了BD-Viterbi算法。传统Viterbi算法的优势在于方向搜索，充分利用目标的历史帧信息，进而可以大幅度的提高目标信噪比。缺点是任意数据单元都要参见计算，造成计算量过大，影响算法实时性；F-Viterbi算法的优点是在每一帧处理之前，都会先进行一步CFAR处理，剔除那些干扰数据单元，减少参与计算的数据单元的数量，所以可以将有限的计算资源更多的应用于有效的数据单元的处理中。BD-Viterbi算法很好的结合了上述两种算法的优势。它采用双向搜索的方式，以便更好的利用历史帧信息，同时对每一帧数据先期进行一步OS-CA-CFAR处理，以便获得更好的计算效能。通过上述的改进，在检测性能和计算量两个方面获得更好的效能。4.最后为了对新的改进算法有一个更加全面的综合评价，运用基于云模型的模糊综合评价方法对算法的跟踪效果进行综合评价。应该说在评价领域模糊手段是一直以来应用比较多的，虽然它能够很好的对概念的模糊性进行总结，但是却不能更好的表示出其随机性。而云模型是近年来开始逐渐被大家所认可的一种新的手段，它能够很好的将概念的模糊性和随机性进行结合，从而给出一个更加综合，可信度更高的评价。所以本文运用基于云模型的模糊综合评价方法，更好的利用了两者的优势，对多种算法的跟踪效果给出了综合评价和比较。本文提出的新的TBD处理算法可以很好的适应HFSWR低信噪比目标的检测与跟踪，完全可以被推广和应用到其他多个应用领域。