远程的攻击性目标、隐藏于海强杂波中的目标、隐身目标等弱小目标的回波能量微弱,同时这些目标往往又处于强杂波环境中,信杂/噪比低,探测困难,因此,必须提高预警雷达探测能力。基于自适应波形设计的目标探测技术能够在低信杂/噪比环境中有效发现目标,是一种有效的微弱目标探测手段。本文针对微弱目标检测和跟踪问题,主要研究了基于自适应波形设计技术的微弱目标探测方法,主要内容有:1、针对传统的微弱目标探测方法的性能提升有限的问题,从自适应波形设计雷达的闭环结构的角度出发,分析了传统方法的局限性,得出自适应波形设计技术与传统处理方法的优势。2、针对海面上小目标的回波往往被模糊函数旁瓣处的强杂波掩盖的问题,根据场景中实时的杂波信息自适应地设计发射波形,改变模糊函数形状抑制杂波,该算法与现有处理方法相比具有更好的检测性能。3、针对极化雷达的微弱目标检测问题,经典的自适应极化波形设计算法利用场景中目标和杂波在极化域上的差异,获得比传统检测算法更优的检测性能,最后给出该算法获得最优性能提升的条件。研究了单脉冲下的自适应极化波形设计算法,与经典设计方法比较,该算法减少了一半的发射脉冲数,且两种算法的检测性能相差不大。4、针对极化雷达的目标跟踪问题,研究了针对极化信息的跟踪算法,不仅对目标的位置和速度进行跟踪,目标状态向量也包含了目标的极化信息,根据后验克拉美罗界(PCRB)准则设计发射波形的极化参数,跟踪性能优于传统方法。改进了波形搜索策略,使得在保证跟踪性能的同时大大降低了产生波形的运算量。仿真验证了上述方法的有效性。结果表明,基于自适应波形设计的检测和跟踪算法可以有效的实现对微弱目标的探测,与传统方法比较,提高了微弱目标的检测和跟踪能力。