低截获概率(Low Probability of Intercept, LPI)雷达是雷达发展史上的一个重要里程碑，其特点是雷达能够探测到目标，而电子侦察接收机不能发现雷达的存在。LPI雷达所采取的低峰值功率、大时宽带宽积等措施导致侦察接收机的检测性能严重下降，同时其采用复杂的信号调制方式也使得大部分的信号参数估计算法性能下降甚至失效。针对以上情况，本文深入研究了LPI雷达的低截获原理，阐明了雷达的低截获性能与目标特性、雷达特性以及侦察接收机灵敏度之间的关系。从时频域、模糊函数的角度分析了两种复杂调制LPI雷达信号的低截获性能。在此基础上，深入研究了LPI雷达信号的检测方法以及针对复杂调制LPI雷达信号的参数估计方法，实现了复杂调制LPI雷达信号检测与参数估计。论文的主要工作如下：1.分析了雷达低截获性能与目标特性、雷达特性以及侦察接收机灵敏度的关系，推导了LPI雷达最大安全探测距离与信号时宽带宽积之间的关系，重点研究了两种复杂调制LPI雷达信号，即伪码-线性调频信号和FSK/PSK复合信号。伪码-线性调频信号兼具伪码调相信号和线性调频信号的优点，与单一调制信号相比具有更高的速度和距离分辨率；FSK/PSK复合信号比FSK信号具有更加均匀的模糊基底，频点上的伪码调相消除了FSK信号在频域上尖锐的功率点。仿真验证了这两种复杂调制LPI雷达信号的低截获性能。2.针对目前峰值功率检测难以检测到LPI雷达信号的存在问题，提出一种基于多相滤波器组信道化，在每个子信道中，综合利用峰值功率检测、长时间非相干积累检测、频域检测、Radon-Ambiguity变换(RAT)检测等多种检测方法并行处理。该方法能实现对雷达信号的全概率截获，通过多种检测方法并行处理大大提高了检测概率。仿真验证了该方法在对LPI信号检测中的有效性。3.针对目前雷达信号参数估计算法在低信噪比环境中性能急剧下降，甚至失效的问题，提出一种基于多相滤波器组和高阶累积量联合处理的伪码-线性调频信号参数估计算法。该算法首先利用多相滤波器组实现信号在频域上的快速均匀划分；然后对输出的每个子带信号进行三阶累积量对角切片的短时估计，经过包络检波得到复合信号完整的时频矩阵；最后通过时频图像的Radon变换和频率曲线的提取实现信号伪码数目、码元宽度、调频斜率、信号载频、带宽以及起止频率的估计。仿真结果表明该算法处理速度快，抗噪性能好，能够实现低信噪比下伪码-线性调频信号参数估计。4.提出一种低信噪比下FSK/PSK复合信号的参数估计算法。首先利用非线性变换从FSK/PSK复合信号中分离出FSK信号，消除伪码调相带来的扩频影响；然后利用多相滤波器组和高阶累积量联合处理得到低信噪比下FSK信号的时频图，通过对时频图像频率曲线和时频脊线的提取得到信号跳频频率、跳频周期以及跳频序列的估计；最后利用估计得到的FSK调制参数将原信号分段截取，分离出PSK信号。PSK基带信号实部虚部分别逐点累加在相位跳变点会产生拐点，通过对拐点信息的提取得到PSK信号码元宽度和伪码序列的估计。仿真结果验证了该算法能够在低信噪比下有效估计FSK/PSK复合信号的各项参数。