可匹配滤波混沌雷达系统的匹配滤波器可由低成本的模拟器件实现,具有广阔的工程应用前景,但是该系统的发射信号不是理想的带限信号,信号在传播过程中易发生频谱泄露和信号畸变,因此,需要进行波形设计将发射信号变成带限信号的形式。此外,目前的研究表明很多工程问题都可以归结为强混沌背景中的微弱信号检测的问题,如天波雷达中海杂波抑制从而显出微弱目标信号的问题等,因而混沌背景中弱信号检测的应用前景也非常广阔。本文对混沌雷达波形设计及混沌背景下弱信号检测进行研究,主要工作如下:(1)可匹配滤波混沌雷达波形设计研究针对可匹配滤波混沌雷达系统的发射信号带限性能不理想的问题,给出一种使用混沌同步和滤波的雷达波形设计方法:在雷达发射端,通过引入一个滤波器将混沌信号的频谱整形成带限信号;在接收端,利用同步和滤波的方法对信号进行恢复。与传统方法相比,该方法在模拟域上实现,具有设计成本低的优势;此外,该方法在信噪比低至?20dB时目标信息仍然清晰可见。(2)强混沌背景下微弱信号检测方法研究首先给出一种使用回声状态网络的弱信号检测方法,该方法本质上是以Takens嵌入定理为基础的混沌相空间重构方法,这是目前混沌背景下弱信号检测的一类主流方法,这类方法往往对输出信干噪比有很高的要求,且对混沌背景中混入的高斯白噪声比较敏感;然后给出一种利用混沌信号的二阶统计特性不变这一特征,结合最优化理论的基于最优滤波器的微弱谐波信号检测方法,该方法比传统方法抗白噪声性能更强,且可检测信干噪比更低的微弱谐波信号,可检测的信号幅度范围也更大。(3)回声状态网络方法在天波雷达海杂波抑制中的应用进一步将使用回声状态网络的弱信号检测方法应用到天波雷达海杂波抑制中,给出一种基于回声状态网络的天波雷达海杂波抑制方法。该方法首先对海杂波的混沌特性进行了分析,然后用回声状态网络对混沌海杂波进行重构和抑制。实测数据处理结果表明,与传统的循环对消法以及奇异值分解方法相比,该方法在短相干积累时间和低速目标情况下,具有更好的海杂波抑制效果。