随着现代雷达的发展和电磁环境的日益复杂,雷达与环境间的交互成为越来越重要的研究热点。在认知雷达的概念中,环境感知和波形设计是提升雷达探测性能的关键。论文主要研究基于环境感知的目标检测和波形设计方法,通过感知环境中的杂波信息,结合目标的先验知识,设计最优检测的发射波形,动态地选择检测器类型,从发射和接收两端同时改善雷达在杂波环境下的检测性能。此外,在电磁环境对抗中,欺骗式干扰具有易产生、小功率、难对抗的特点,是干扰技术中的研究重点。为对抗欺骗式干扰,提出采用遗传算法生成正交PC-LFM波形,通过叠加随机初相的方法,在方位、距离向同时抑制干扰的能量。论文的主要研究内容如下:1)杂波环境的VITM-CFAR检测器和舰船目标检测方法。在研究和分析经典均值类、有序类CFAR检测器的基础上,提出了一种基于变化索引和剔除平均的CFAR检测器,能够根据背景窗内杂波的变化动态地选择检测器的窗口和类型,提高复杂杂波环境下的检测性能。在研究经典舰船目标检测算法的基础上,提出了一种近岸海域SAR图像的舰船目标检测方法,在经过对待检测SAR图像一系列预处理后,使用提出的二维VITM-CFAR检测窗口在图像上滑动检测,仿真实验验证所提算法具有良好的检测性能。2)基于杂波环境感知的最优波形设计。介绍了雷达杂波环境的类型和分布特性,提出了一种基于杂波功率谱密度自优化的波形设计方法。该方法针对杂波环境下的距离扩展目标,以接收机的最大输出信杂噪比为准则,通过环境感知的方法充分利用回波中的杂波分布信息,使用一种相位迭代算法,合成适应于杂波环境的最优发射波形。经仿真实验验证,所提算法能有效提高接收机的输出信杂噪比,为提高雷达系统的目标检测能力提供了良好的先决条件。3)基于PC-LFM叠加随机初相的抗干扰波形设计。研究了线性调频信号和相位编码这两种常见的雷达信号,分析了它们的多普勒特性和相关性能。在此基础上研究了它们混合调制的PC-LFM信号的时域波形和模糊函数,分析了信号的距离分辨率和正交性。为对抗欺骗式干扰,使用遗传算法产生正交PC-LFM波形,提出了方位向叠加随机初相的正交PC-LFM抗干扰波形,通过仿真实验验证了该波形能够在距离、方位两个维度抑制干扰的能量,具有良好的抗转发式欺骗干扰的能力。