随机共振微弱信号检测原理是在特定的非线性系统中,噪声与信号之间产生随机共振效应,从而使得信号传输能力增强的一种现象。论文以强噪声背景下的弱信号检测为研究重点,探索利用随机共振效应来实现强噪声背景下弱信号检测的方法。根据对随机共振微弱信号检测理论的已有探索工作,系统的研究双稳态随机共振系统、信号以及噪声三者之间的协同作用,分别研究了周期信号以及非周期信号输入下双稳态系统结构参数、信号频率、噪声强度等对随机共振效应的影响。同时,以双稳态系统为研究基础,分析了单稳态近似模型,阐述了在近似单稳态系统中,噪声的存在也可以加强弱信号的传输能力。以旋转导向钻井技术中的井下短距离信号传输为应用基础,对利用电磁波、声波进行井下通讯的优缺点进行了比较,选取声波通讯作为研究对象。研究了井下稳定平台与随钻测量系统之间进行短距离声波通讯的基本原理,建立了短距离钻柱声波通讯信号实验模型。通过具体实验分析,得出了短距离钻柱声波通讯信号的传输模型,且声波通讯信号满足随机共振微弱特征信号检测理论中输入信号的要求。根据朗之万方程,建立井下声波通讯信号的随机共振检测模型,并结合前面随机共振弱信号检测系统的参数敏感性研究,选定合适参数,最终检测出待测信号的频率。论文的研究成果在旋转导向钻井中具有良好的应用前景。