利用雷达进行海面目标检测技术在军用和民用领域均有重要的应用价值,为了准确地实现海面目标检测,必须保证有完整、准确的雷达回波信号数据。由于雷达回波视频信号为模拟信号,所以如何构建可靠的雷达信号数据采集系统,成为实现目标检测的重要前提。本文以实际项目为背景,在分析雷达信号特性和系统设计要求的基础上,首先对系统的重要组成部分数据采集单元的硬件平台和软件平台进行了详细地分析。硬件平台选用基于CPCI总线的工控机,数据采集卡采用基于CPCI总线设计方案。软件操作系统选用VxWorks系统,开发平台选用Tornado2.2。然后给出了数据采集单元的方案设计。最后根据设计方案,实现了数据采集系统硬件平台的搭建,完成了软件设计和调试,并对现场试验的结果进行了分析,验证了设计的有效性。在利用高分辨率雷达检测海杂波背景下的目标时,其海杂波幅值分布模型具有多样性的特点,使用单一的恒虚警率检测技术不能较好地实现海面目标的检测。针对这一问题,本文提出了优化的恒虚警率检测方法。本文首先详细地分析比较了海杂波幅值分布特性和恒虚警率检测器。然后针对本文研究所使用的现场试验数据,在Matlab平台下完成了统计分析,得出了本文所使用的现场试验数据基本符合韦布尔分布模型的结论。最后利用VC设计实现了基于韦布尔Log-t检测器、韦布尔OS-CFAR检测器、优化的韦布尔Log-t检测器、优化的韦布尔OS-CFAR检测器等四种检测方案下的雷达图像目标检测软件。在品质因数和检测率两个方面比较了四种方案下的检测结果,结果显示优化的韦布尔OS-CFAR检测方案为最优检测方案。