近年来无人机行业迅猛发展,带来生活上的便利的同时,也给不法分子提供了犯罪利器。雷达可全天候实时探测空域内目标,但也不得不在覆盖范围和探测性能上做出取舍。本文以目标长时间相参积累为基础,旨在兼顾雷达覆盖范围的同时,提出一种能提升低速弱目标探测性能的算法,并完成算法的硬件实现。本文首先研究了长时间积累的理论,针对微弱目标探测提出了帧积累算法。算法在信号处理时各个波形互不打扰,相参积累时所有工作波形合并为一个波形。这种方式在提高相参积累脉冲周期的同时也保护了雷达的时间资源,采用此方式可以大幅度提升雷达的低速探测性能。以相控阵天线为例,研究了帧积累算法下波束形成的问题;为保证长时间工作过程中信号的相参性,提出了一种针对相控阵通道的通道校正方法;为完成帧积累算法的信号处理,研究了存在低速目标情况下的杂波抑制方法;为提升目标的检测概率,研究了目标的恒虚警检测,通过仿真分析比较了不同算法的性能优劣性。然后以某预警雷达作为背景,针对此算法设计了一套信号处理软件。对算法工程实现作理论分析的同时,解决了帧积累算法下雷达的波形产生、波束合成、信号处理问题;并设计了一种工作时序来解决工作波形、波束快速切换的问题。最后基于DSP+FPGA的硬件处理平台,完成算法各工作模块的仿真和实现。完成了帧积累算法和通道校正算法的硬件实现,并通过外场实验对比分析了帧积累算法较原算法的性能优劣。通过大量的测试证明:基于帧积累算法设计的雷达信号处理系统,同雷达的原算法作对比实验:实测最低可稳定检测的速度从3m/s降低为0.6m/s,最远可探测5km,距离分辨力可达10m,有很强的实用意义。