近年来,随着目标RCS的进一步减小,微弱目标检测问题已经成为雷达技术领域中的重点和难点,能否实时发现空间中的微弱目标对提高现代雷达的战斗力至关重要。微弱目标的回波信号由于具有极其低的信噪比,传统的雷达信号处理方法往往不能实现对此类目标的理想检测和跟踪。通过增加积累时间可以有效提高微弱目标的信噪比,因此连续长时间的积累是目前微弱目标检测领域的一个研究热点。然而对传统的机械扫描雷达来说,对目标的连续长时间积累通常无法实现,只能利用雷达在多个扫描周期得到的连续多帧回波信号。本文从非起伏目标的回波信号模型出发,重点研究了基于多帧回波信号的微弱目标检测算法,主要的研究内容如下:1.回顾了雷达信号处理的基本概念和方法。详细介绍了线性调频信号、脉冲压缩等基础概念,重点分析了相参积累和非相参积累的特点,并通过计算机仿真实验对两种信号积累方式的性能进行了验证和比较。然后详细介绍了两种常用的TBD算法,并给出了相应的计算机仿真实验的结果。2.针对TBD算法在多帧回波信号间进行非相参积累导致的能量损失问题,研究了多帧回波信号的相参积累算法。在详细分析了运动目标多帧回波信号模型的基础上,提出了三种多帧回波相参积累算法:基于包络插值移位的相参积累算法、基于频域校正的相参积累算法和基于Keystone变换的相参积累算法,并通过计算机仿真实验对其性能进行了验证和比较。3.基于本文所研究的多帧回波检测算法,对某型号雷达的实测数据进行了分析和处理,包括对单帧回波信号的相参积累、多帧回波信号的TBD处理、多帧回波信号的相参积累处理。详细分析了影响多帧回波信号相参积累性能的因素,提出了相应的解决方法并给出了计算机仿真实验的结果。最后本文提出了一种新的基于空间慢时间的多帧回波相参积累算法,并使用该算法进行了计算机仿真和实测数据处理。