随着低空领域的逐步开放和低空超低空突防技术的日益精进,由于多径效应与目标的雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)较小,导致低空微弱目标检测概率低,低空微弱目标检测技术的研究在军事领域的地位也日益提升。本文以解决低空微弱目标检测问题为目的,采用频率捷变信号来改善多径对消的情况;利用长时间积累来提高信噪比,并通过Keystone变换和构造补偿函数来修正距离走动问题,提高低空微弱目标检测性能。主要工作如下:1、建立低空目标多径模型,根据该多径模型建立4路回波信号模型,计算出所涉及的直接路径与反射路径之间的路程差、反射路径的擦地角等有关数学参数,再根据回波模型来分析多径效应对回波功率的影响,研究改善多径微弱目标检测效果的一般方法。2、根据多径因子发现波长对回波功率的影响,采用频率捷变来改善多径回波信号抵消直接回波信号的情况,分析常用的三种频率捷变信号各自的特点与区别,以及频率捷变对多径因子中路程差与波长比值的影响和频率捷变的去相关性,并仿真证实采用频率捷变可以减少多径回波信号抵消直接回波信号的情况。为了采用长时间相干积累来提高信噪比,对频率捷变信号进行设计,设计一种频率捷变信号并对该信号分组方式进行介绍,随后对脉组捷变信号和设计的捷变信号进行仿真对比分析。3、采用长时间积累的方法来提高雷达对微弱目标的检测概率,但由于设计的频率捷变信号会有放大速度影响的缺点,将带来的更大的距离走动问题,所以对回波信号进行分析,根据走动原因,采用Keystone变换和构造补偿函数来解决各分组因长时间积累导致的距离走动问题,又因为采用设计的频率捷变信号并对其分组,使各个存储单元相干积累后的结果在距离-多普勒图中存在多普勒单元上的差异,导致最后恒虚警率处理(Constant False Alarm Rate,CFAR)结果不能直接累加对比,所以针对这个情况又采用Keystone变换重新采集信号来解决因各组频率不同导致的多普勒单元走动问题。4、根据之前分析的信号处理方法和信号处理流程,设计雷达低空微弱目标检测方案,包括Keystone变换采样模块,距离校正模块,CFAR模块这三个大的模块,根据算法与多目标的需要对各个模块进行改进设计与实现。最后通过仿真验证方案的可行性。