“微弱信号”不仅意味着信号的幅度很小，而且主要指的是被噪声淹没的信号，“微弱”是相对于噪声而言的。强噪声背景下微弱信号检测一直是工程应用领域的难题之一。微弱信号检测的首要任务是提高信噪比，以便从强噪声背景中检测出有用的微弱信号，从而满足现代科学研究和技术应用的需要。所以，对微弱信号检测技术进行研究具有重要的理论和现实意义。本课题来源于内蒙古自治区自然科学基金项目“强噪声背景下微弱信号检测与提取技术研究”，以强噪声背景下微弱信号的检测为出发点，系统地研究了随机共振的理论和方法。在基于调制随机共振的微弱信号检测与处理硬件电路设计中，本课题采用Analog Devices公司生产的AD734四象限模拟乘法器芯片来设计调制电路，以实现信号的混频和系统的随机共振，从而实现了对大频率信号的检测。本论文的内容包括以下几个方面：①介绍了微弱信号的检测和处理方法以及国内外的研究现状，重点阐述了随机共振非线性理论的历史、现状和发展；②深入研究了非线性系统的随机共振现象，详细研究了系统结构参数与势垒及随机共振的关系，并分析了噪声、信号和非线性随机共振系统之间的关系以及随机共振产生的条件；③通过对随机共振系统的分析，提出了调制随机共振方法，使用信号调制的方法可实现对大频率信号的检测。结合随机共振方法与混沌理论方法的各自优缺点，将两种方法结合起来用于微弱信号的检测；④根据仿真结果设计了调制随机共振系统电路，介绍了调制电路和随机共振电路的结构及原理，根据设计方案搭建了调制随机共振检测电路。本课题以随机共振理论为基础，研究了强噪声背景下的微弱信号检测与处理方法，根据随机共振的理论模型搭建了硬件电路，并对电路进行了分析测试，实验表明该系统达到了预期目标，为随机共振理论应用于工程实际提供了实现方案。