随着科学技术的迅猛发展，人们对信息的需求量也日益增加，而信号在传输过程中很容易混有干扰和噪声，甚至会完全湮没在噪声中。如何准确将微弱信号进行压缩并检测越来越受到人们的重视，采用新的检测方法是解决问题的关键。本文根据信号的稳定性和噪声的随机性，设计了针对微弱信号测量的一种方法，不仅能够将信号进行压缩，同时也能很好的消除微弱信号中的干扰和噪声。本文从以下几个方面开展了研究：首先，概述了压缩感知理论构架、研究意义和本文的主要内容。主要讨论了压缩感知的基本原理、重构算法以及含噪声信号的压缩重构。其次，对压缩感知涉及的几个关键问题做了详细的阐述，如信号的稀疏表示、观测矩阵的设计、RIP条件和信号的重构算法等。具体论述了正交匹配追踪算法重构信号的过程。同时，对伪随机序列的特性进行了概述，并分析了噪声与微弱信号的相关性及区别性，为很好地减少噪声对信号的干扰及其检测方法提供了理论依据。再次，重点介绍了伪随机序列中的m序列，利用线性反馈移位寄存器生成m序列。并在matlab软件中编写生成任意级m序列的反馈移位寄存器的仿真程序，针对m序列进行软件仿真。为了对比验证其可行性，也对哈达玛矩阵进行了仿真分析。最后，在进行实验仿真后，运用了LabVIEW软件设计了微弱信号检测系统，给出了具体设计方案，完成了硬件电路设计，并进行测试和仿真，对实验结果进行分析，验证了本文所改进的基于压缩感知原理检测微弱信号的方法非常简单易行，具有较强的实用价值，适用于一般信号和微弱信号的检测。