雷达是获取现代战场情报信息的重要手段。传统的单基地雷达由于观测视角单一,从而获取到的目标信息相对有限。面对电子对抗技术的飞速发展,单基地雷达在生存能力和抗干扰能力等方面也表现出明显的不足。与单基地雷达相比,多站雷达在目标探测、反电子侦察以及抗干扰能力等方面具备较大的优势。本论文以多基地雷达系统为背景,针对多站雷达信号级协同检测中的若干问题开展研究。本论文主要工作包括以下四个方面:1.介绍了多站雷达协同目标检测中的几个关键概念,包括目标雷达散射截面积起伏特性、目标信号去相关条件以及多通道融合检测器等。总结而言,目标雷达散射截面积起伏是多站雷达利用空间分集增益提高目标检测性能的前提;目标回波去相关条件为多站雷达布站及信号融合检测算法设计提供理论依据;多通道融合检测器设计方法为具体目标检测问题的检测器设计奠定基础。2.提出了多站雷达信号级融合检测的一般处理框架。首先,从实际应用场景出发,重点讨论利用来自几个不同雷达站的观测数据进行信号级融合检测问题。考虑到多站和单站空间分辨单元之间的差异,探讨了多站空间分辨单元问题,并以此为基础给出了多站雷达信号级融合检测的框架定义,主要包括:空间映射方面的定义,家族、分支以及亲戚等相关概念的定义,以及目标响应方面的定义。接下来,将所提的多站雷达信号级融合检测方法应用到一个非相参积累检测器的实例中,并进行详细的案例分析。最后,研究了峰值搜索方法在判决究竟哪个多站空间分辨单元存在感兴趣目标的性能。3.研究了多站雷达在空间配准误差条件下的自适应恒虚警检测方法。首先,考虑到实际工程中完美的空间配准几乎难以实现,建立了空间配准误差下的多站雷达目标检测模型。接下来,在广义似然比检验统计判决的框架下,设计出两类对空间配准误差相对稳健的多通道信号级融合检测器,包括ML-GLRT检测器和MAP-GLRT检测器。它们的主要差异在于是否利用了空间配准误差的先验信息。理论分析表明,这两类检测器都能够保持恒虚警率特性。此外,实验结果表明,在存在空间配准误差的情形下,所设计的两种检测器的检测性能都优于传统的非相参积累检测器,具备一定的误差稳健性。4.探讨了多站雷达在主旁瓣干扰环境下的目标检测及角度测量方法。首先,从实际应用场景出发,着重讨论了主旁瓣干扰同时存在的情况下如何利用多站雷达进行有效干扰抑制并检测出目标的问题。在这种场景下,一个基本的抗干扰思路是各雷达子站在本地预先对旁瓣干扰进行处理,然后再将保留下主瓣干扰信号和目标信号传输到信号融合中心进行联合处理。根据这个思路,给出了多站雷达在主旁瓣干扰环境下目标检测的一般处理流程,主要包括两大部分:本地主瓣保形旁瓣自适应零陷和全局站间主瓣干扰抑制。接下来,简要论述了多站雷达抗主瓣干扰的过程中衍生出的虚假目标问题,并给出了一种虚假目标剔除的有效策略。最后,将所提的多站雷达抗主旁瓣干扰方法拓展到传统的单脉冲估计器中,推导了相应的鉴角曲线函数。