在雷達信號處理中，通常可以延長積累時間以增加實際應用的能量，達到降低信號信噪比要求的目的。隨著積累時間延長，特別是當目標進行變速、轉彎等機動飛行時，目標的多普勒回波是時變的，不再能看作平穩(wěn)信號，傳統(tǒng)的基于FFT的相參積累不再適用。本文以新體制米波雷達研制為背景，研究微弱信號長時間積累檢測的新理論和新方法，主要研究內容包括：

　　1.對目前微弱信號長時間積累檢測問題的研究現(xiàn)狀進行了分析，明確了對多項式相位信號及跨距離單元積累問題研究的必要性。

　　2.研究了多項式相位信號的檢測問題，提出了先對雷達的多普勒回波信號進行時頻分析，再利用隨機Hough變換（RHT）對得到的時頻圖進行多項式曲線檢測的方法。隨機Hough變換是針對圖象處理中直線、圓和橢圓等幾何圖形的檢測問題而提出的，本文將其借鑒到微弱信號長時間積累檢測中，克服了以往使用Hough變換通常只能分析線性調頻信號的局限。本文對影響其檢測性能的關鍵因素進行了分析，并進行了仿真，結果表明隨機Hough變換具有參數(shù)空間無限大、參數(shù)精度任意高、時間和空間復雜度低的優(yōu)點，特別適合于雷達信號的長時間積累檢測。

　　3.在雷達的長時間積累過程中，目標在整個積累時間內，可能由于徑向運動導致其回波分段出現(xiàn)在幾個不同的距離單元中。如果不考慮距離的走動，僅僅簡單地將同一個距離單元上的信號進行積累，就無法有效地利用信號的能量。這就需要在信號處理中進行跨距離單元的積累檢測。本文將信號的時頻圖推廣到時間-多普勒頻率-距離三維空間中，將應用于二維圖像的RHT算法推廣到三維空間的檢測中。利用時間-多普勒頻率-距離三維空間的直線檢測，來克服雷達回波散布在不同距離單元所帶來的信號積累問題。

　　4.在實際應用中，隨著積累時間增加，目前有關多項式相位信號檢測和估計的方法需要的資源量，特別是存儲量也大大增加，因而很難直接應用于微弱信號的檢測。本文在高階模糊函數(shù)的基礎上，采用時域分幀處理方法，每幀進行門限預處理，剔除大部分干擾噪聲，僅保留包含目標在內的部分HAF譜成分以作后續(xù)的幀間累加，最后再進行二次門限檢測。目標多普勒回波進行兩級門限處理的方法可以有效地應用于微弱信號的檢測，減少運算量和存儲需求，有利于應用于實時信號處理系統(tǒng)。

　　5.對長時間積累中所存在的多項式相位信號的頻率跟蹤問題進行了研究，并重點分析了自適應陷波濾波器和多頻率跟蹤器方法的應用問題。最后，對全文工作進行了總結，并對進一步的研究方向提出了一些建議。