随着信息时代的不断发展，低空超低空目标渐渐占据了重要的地位，这类目标会对公共安全产生极大的影响。MIMO技术始于通信领域，由于其多方面的优点，被引入了无线雷达领域，并以迅雷不及掩耳之势成为了研究的热门。然而，基于MIMO雷达的低空超低空目标检测技术初露头角，同时低空探测时会面临多径效应所带来的影响，导致接收到的回波信号出现起伏，从而令雷达的检测性能猝然下降。针对低空目标的检测而言，OFDM-MIMO雷达具有较好的检测性能，但是由于OFDM-MIMO发射的信号频率具有正交性，会丢失部分信息，其检测性能难以获得质的提升。因此，对于多径下低空目标的研究，找到一个新体制雷达是至关重要的。
　　此外，对于新体制雷达的研究，频控阵(FDA)雷达以其独特的优势得到了学者们的广泛关注。然而，对于FDA雷达的研究，目前主要在于波形设计、参数估计、杂波抑制、抗干扰以及目标定位等方面。因此，探讨FDA雷达在多路径效应下的目标检测具有开创性的价值。
　　针对上述问题，本文首先建立了MIMO雷达与FDA雷达目标探测模型，然后对MIMO、相控阵和FDA三种不同的雷达体制下的目标进行了检测并对结果进行了分析，最后将MIMO雷达与FDA雷达相结合，形成一个“新”的雷达系统，对FDA-MIMO雷达系统中的目标探测问题以及目标检测方法进行了深入探索。主要内容概括如下：
　　1、分别介绍了MIMO雷达与FDA雷达的体制结构以及目标探测模型，并在Neyman-Pearson(NP)准则下推导了相应的最优似然比检测公式。与此同时，还对FDA雷达与相控阵雷达的发射波束分别进行了分析与仿真。最后将MIMO、相控阵及FDA三种常用雷达的检测性能进行了对比，仿真验证了MIMO雷达在目标检测方面具有得天独厚的优势，FDA雷达次之。
　　2、针对低空超低空目标的检测，主要存在目标RCS闪烁与多路径效应的问题，提出了基于FDA-MIMO雷达目标检测的方法。将FDA与MIMO雷达相结合，其频率分集与空间分集的特点，不但能克服目标RCS的闪烁，而且能有效地抑制多径干扰。首先建立了多路径FDA-MIMO雷达目标传播模型，将接收到的总信号进行分析并简化后构造成矩阵形式，其中包含目标雷达散射系数、多普勒频率等信息。其次，由于在实际场景中，存在未知参数，因此采用广义似然比检测的方法对其检测。最后，通过仿真验证了FDA-MIMO雷达具有更好的检测效果。
　　3、为了提高FDA-MIMO雷达广义似然比检测的检测性能，主要从目标检测算法与FDA-MIMO雷达发射波形两个方面进行优化。首先采用双门限广义似然比检测的方法，进一步提高检测概率，仿真验证了该方法的有效性。然后从发射脉冲信号的类型入手，提出了以线性调频(LFM)信号为脉冲信号进行发射，分析了回波信号并对其中的内容进行重新定义，推导了能更好获得能量的发射形式，通过仿真验证了该方法可以提高目标的检测性能。最后以FDA雷达的频偏类型为切入点，介绍了三种非线性增长频偏。其中，平方型与立方型可以使主瓣波束的宽度更窄，发射波束的能量得到更好的聚集，通过仿真验证了指数型频偏可以更有效地提高目标检测性能。