本文研究了末敏探测器应用中,三模复合探测器——毫米波辐射计、长红外探测器和线性调频连续波(LFMCW)雷达信号输出、处理、特征提取和融合算法,以及在噪声背景中的探测概率。首先,根据坦克目标和地面背景的辐射特性差异,建立了辐射计和长红外探测器的圆锥扫描输出信号模型。根据散射中心理论,建立了典型坦克的一维距离像模型,并研究了一维距离像的成像影响因素。其次,根据末敏探测器下落过程中在地面的扫描轨迹和探测区域,建立了复合探测器的稳态扫描输出信号模型。并研究了输出信号的预处理和针对一维距离像物理结构的特征提取方法。接着,从特征层进行复合探测器的信息融合,以支持向量机(Support Vector Machine, SVM)作为信息融合算法展开深入研究,针对单分类支持向量机(One-Class SVM)对样本和特征值等值加权的缺点,提出了改进算法,并验证了改进算法的效果。然后,分析了探测器噪声的功率、幅度概率分布情况和提高信噪比的方法。提出了基于γ-f杂波后向散射系数模型的高分辨率LFMCW雷达的地杂波功率谱分布模型。通过统计的方法比较了不同信噪比的复合探测器虚警概率和探测概率。最后,根据设计要求,实现了复合探测器的硬件设计、装配和调试,并对模拟坦克目标进行了外场实验,采集了实验数据,根据这些数据检验了SVM算法的识别效果。