海杂波背景下对小型船只、潜艇潜望镜、隐身舰船和无人机等海面漂浮小目标和掠海飞行的低空小目标等低可探测性目标的有效检测是对海探测雷达的重要任务,在军事和民用领域都具有重要意义。海杂波的特性受到环境因素和雷达系统参数的影响,变化复杂,对于高分辨率雷达系统,海杂波呈现出明显的非高斯特性,严重干扰弱目标的检测性能。本文研究海杂波背景下的弱目标检测方法,主要研究工作概括如下:1.分析了非高斯背景下微弱信号检测的理论架构。首先量化了特定分布噪声中的最优检测性能,讨论了基于非线性预处理系统与匹配滤波器级联的检测器的增益及其理论上界,证明了在一般复合高斯噪声中,该增益上界将大于1。针对复合高斯杂波中运动目标检测问题,证明了在低信杂比近似下局部最优及次优相参检测器可以通过预处理系统与自适应匹配滤波器级联实现。提出在预处理之前对回波进行预白化,有效简化系统参数优化。2.针对非高斯杂波中最优检测器通常难以工程实现的问题,提出基于阈上随机共振（Suprathreshold Stochastic Resonance,SSR）系统的低信杂比运动目标次优相参检测算法。该方法采用由一组并联的量化器组成的SSR预处理系统与自适应匹配滤波器级联,计算复杂度低,通过在输入端添加量化噪声调节系统的输入输出特性,可以适用于不同分布的杂波中。提出了量化噪声参数的优化方法,理论分析和仿真实验表明该方法在复合高斯杂波中可以实现近似最优的检测性能。最后,利用实测数据验证了所提方法能够有效改善低信杂比运动目标的检测性能。3.针对海面漂浮小目标运动规律复杂难以准确建模的问题,提出基于随机矩阵理论的数据驱动的检测方法。该方法将雷达回波转化为随机矩阵模型,采用平均谱半径（Mean Spectral Radius,MSR）作为检测统计量,能够有效反应目标距离门与杂波距离门回波相关性的差异,并利用实测数据验证了该方法可以有效提高漂浮小目标检测性能。在此基础上,考虑到平均谱半径是输入数据的非线性函数,提出一种平滑预处理方法,有效增大不同假设下检测统计量概率分布之间的距离,提高低信杂比下基于平均谱半径的检测器的性能。4.提出基于低秩扰动随机矩阵奇异值分解的多特征融合海面漂浮小目标检测方法。该方法利用随机矩阵最大奇异值、主奇异向量7)范数以及平均谱半径构成三维特征空间,更有效区分目标回波与海杂波,并采用支持向量机实现目标检测。使用实测数据集进行了实验验证,验证结果表明该方法在不同海情下均能够有效提高检测概率,有效改善了检测方法的鲁棒性。