海杂波背景下的目标检测是雷达目标检测领域的一个重要课题。由于海杂波的复杂特性,海杂波背景下的目标检测也是雷达目标检测领域的一大难题。国内外许多专家和学者一直致力于海杂波特性和海杂波背景下目标检测技术的研究和探索,形成了一定的理论体系并取得了大量的研究成果。本文对海杂波背景下运动目标的自适应检测方法进行了研究,并基于现有方法,提出了适用于非均匀海杂波环境的基于功率中值和归一化协方差估计的自适应检测方法。在中等累积时间条件下,为了检测低速运动弱目标,提出了一种基于中值归一化多普勒功率谱的积分方法。本文首先对海杂波的物理组成机理、统计特性和统计模型进行了全面回顾,然后详细介绍了三种现有的自适应检测方法,它们都高度依赖于杂波向量的协方差矩阵估计,于是进一步回顾了几种常用的杂波协方差矩阵估计方法。对于非均匀的海杂波环境,提出了一种基于功率中值和归一化的协方差矩阵估计方法,该方法首先将参考单元的杂波功率做了归一化处理,然后利用归一化后的参考单元数据来估计归一化协方差矩阵,利用参考单元的功率中值作为待检测单元杂波功率的估计值,功率中值估计和归一化协方差矩阵估计的乘积就形成了待检测单元杂波协方差矩阵的有效估计,这种新的协方差矩阵估计方法能有效抑制海杂波在距离上的功率起伏产生的影响。利用这种新的杂波协方差矩阵估计代替自适应检测器中的杂波协方差矩阵估计就得到了基于功率中值和归一化协方差估计的自适应检测方法,它可以改善检测器在非均匀海杂波环境下的检测性能。利用实测海杂波数据对提出方法的性能改善进行验证,实验结果表明:在非均匀海杂波环境下,采用基于功率中值和归一化协方差矩阵估计的自适应检测方法比采用传统样本协方差矩阵估计的自适应方法有明显的性能优势。接着,本文介绍了海杂波时间序列功率谱估计的基本概念和方法,并分析了海杂波多普勒功率谱特性,结果表明海杂波在每个多普勒通道的功率分布是非均匀的,这就意味着不同多普勒通道的功率值具有不同的均值和方差。另外,在几十毫秒到几秒范围的中等累积时间条件下,运动目标的多普勒偏移通常会分布在几个相邻的多普勒通道中。待检测单元多普勒功率谱与参考距离单元多普勒功率谱中值的比值形成了待检测单元的中值归一化多普勒功率谱,针对低速运动弱目标,提出了一种对中值归一化多普勒功率谱沿多普勒通道的积分方法。利用实测海杂波数据对提出方法进行了检验,结果表明该方法比现有的基于分形的方法有更好的检测性能。