信号检测研究是信号处理的重要内容之一，而微弱信号的检测又是信号检测的难点。本文对已有的微弱信号检测方法进行了研究，重点研究了基于信号相干特性的微弱信号检测方法，基于信号的相干特性提出了频域相干累加方法并将该方法与全相位信号处理方法进行了有效的结合。论文介绍了信号检测中经典拷贝相关方法，经典谱估计方法，LOFAR谱分析方法和自适应算法的基本理论。主要针对基于信号相干累加原理的信号检测方法进行了研究。相干累加原理是利用信号的相干特性，使信号形成同相相加，而噪声相位是随机的，不会形成同相相加，进而提高对信号的检测能力，而传统的时域相干累加计算量大，计算时间长，例如经典的自适应相干累加方法，虽然提高了信号的信噪比，但需要消耗大量的时间。本文提出的频域相干累加方法，将信号在频域上进行相干累加，既提高了信号的检测能力，又减小了运算量。为了更好的利用频域相干累加方法提高信号信噪比的能力，提高微弱信号检测性能。本文将频域相干累加方法与全相位信号处理方法进行了结合，提出了结合全相位信号处理方法的频域相干累加方法。全相位信号处理方法是天津大学王兆华教授和候正信教授提出的一种信号处理新方法，本文对全相位预处理方法和全相位频谱分析进行了介绍，对全相位方法在水声微弱信号检测上的应用进行了研究，并进行了仿真实验和实际实验数据的处理。验证了全相位FFT谱幅值和传统FFT谱幅值间的平方关系和“相位不变性”的优点。本文对结合全相位信号处理方法的频域相干累加方法进行了仿真，并对海上实验数据进行了分析。得出了该方法既可以提高信号的信噪比又可以减小谱间干扰的结论。为微弱信号检测研究提供了一种新想法。