穿墙雷达系统能够利用电磁波低频部分的良好穿透特性,对躲藏在墙体、草丛、废墟等障碍物后方的目标进行有效地探测、成像和跟踪。然而由于墙体等障碍物的存在,一方面电磁回波在分层介质当中不得不经历回波色散、多次反射以及回波折射等效应;另一方面,电磁回波至少需要两次穿透障碍物介质经历衰减,导致目标散射特性通常较弱,往往淹没在墙体反射杂波造就的密集环境当中。加之电磁波传播过程中不可避免的存在着多径以及遮蔽鬼影等虚假目标问题,致使传统的检测方法难以取得理想的效果。本文首先基于传统雷达检测技术,在多个模型基础之上考虑了虚假目标成因,之后基于步进频超宽带信号体制的多发多收穿墙雷达提出了基于视觉注意机制理论的目标检测方法,最后设定了实际实验进行验证。本文的主要工作如下:首先,本文分析了经典背景相消算法、时域后向投影成像算法、恒虚警检测算法等传统穿墙雷达检测技术流程,并针对该流程分别建立了点目标、扩展目标、运动目标模型,对多旁瓣、多径、遮蔽等虚假目标成因进行了系统性分析和详细的计算。其次,围绕着视觉系统的生理结构和心理学基础,阐述了人类视觉系统处理信息的流程,分析视觉注意机制相关特点,并依据多发多收穿墙雷达图像特点,在经典的Itti视觉注意模型中引入顶层指导进行改进,提出了一种自顶向下和自底向上两种机制相结合的处理框架。首先建立了数据驱动自底向上模型,将复杂的雷达数据图像转化到强度和多普勒两个子特征中进行分析,利用主从特征融合手段组合新的综合图。同时,利用改进的转移-禁止返回机制提取注意焦点遍历全图。再者,针对穿墙雷达检测问题中低信噪比的情况,建立了视觉注意自顶向下机制检测步骤,提出“预注意处理”步骤控制注意力,集中关注所感兴趣的区域,并根据历史帧数据构建“临时记忆”中心,设定知识库。同时结合适用于穿墙雷达的人体运动模型等先验信息,分别从单目标和多目标两种情况进行讨论,实现了复杂环境中多目标实时检测和跟踪,显著地提升了图像检测质量。最后,总结全文并指出了下一步研究方向。