高频地波雷达可对低空和海面目标进行有效探测,具有对海作用距离远、覆盖区域大、反隐身能力强和运行维护成本低的优点,在海洋监视探测系统中得到日益广泛的应用。本论文课题针对构建军民两用海洋环境立体监测体系对小型高频地波雷达技术的发展需求,开展小型高频地波雷达目标探测技术研究,重点探索基于小型高频阵列天线的地波雷达在强杂波背景下的目标检测和目标参数估计方法。论文分析了在采用小孔径天线阵列的小型高频地波雷达系统中,由于天线波束宽、方向性差、增益低,导致接收的目标回波信号能量少,而天线波束覆盖的杂波区域却明显增大,因此造成小型高频地波雷达系统接收机必须在信杂比很低的不利条件下进行目标检测的问题。针对强杂波背景下的目标检测难题,论文讨论了小型高频地波雷达系统的低信杂比回波信号优化处理过程,给出了一种峰值检测后同时在距离域、多普勒域和波束域进行三维联合恒虚警目标检测方法；分析高频地波雷达的动目标检测处理难点,给出了一种多普勒滤波后的多通道二维恒虚警动目标检测方法；基于目标检测结果,给出了目标参数估计算法,通过目标点迹质心凝聚和点航迹关联得到目标航迹。通过仿真分析,给出了的检测结果；针对小型阵列系统在目标方位估计过程中存在角度分辨力低的问题,对MUSIC超分辨算法进行了仿真研究,提出利用高分辨力数字波束形成算法提高了MUSIC算法谱搜索的效率,解决了小型天线阵列测角误差大的难题。最后,基于实测数据,完成了小型高频地波雷达系统目标检测的C++实现,主要包括了雷达系统数据的采集、雷达参数和回波谱的显示界面的设计和数据比对统计误差,统计距离均方根误差为604.868m、方位均方根误差为1.343°,误差结果表明了本论文的方案是具有实际工程应用价值的小型高频地波雷达系统目标检测技术方法的实现。