与常规相控阵（Phased Array,PA）仅有方位角依赖性的发射波束不同,频控阵（Frequency Diverse Array,FDA）雷达通过对各阵元载频依次施加不同的频率偏移形成具有方位角、距离甚至时间依赖特性的发射波束。因此,频控阵雷达在发射波束形成、杂波和干扰抑制、目标检测与跟踪、参数估计和射频隐身等领域具有广泛的应用前景。本文从频控阵雷达阵列结构和信号的基本特性出发,对其目标检测涉及的关键技术进行了系统的研究,主要包括频控阵雷达的目标散射截面积（Radar Cross Section,RCS）、杂波模型及其特性、独立同分布与非独立同分布起伏目标的平方律检测和基于干扰协方差矩阵重构的广义似然比检测（Generalized Likelihood Ratio Test,GLRT）。主要研究工作和创新点总结如下:（1）频控阵雷达目标RCS分析与建模:针对频控阵雷达目标RCS建模的问题,本文根据电磁传播原理和中心极限定理推导了频控阵雷达目标RCS的统计分布模型,该模型可以更准确地描述频控阵雷达目标RCS在时间维和频率维的分布特性和相关特性,有效解决了与传统模型失配的问题。此外,本文还分析了频偏对频控阵雷达相对RCS幅度的去相关效应,并根据频率去相关准则,讨论了在不同应用场景中的频偏配置原则。对目标RCS统计模型的研究为频控阵雷达杂波建模和起伏目标检测奠定了理论基础。（2）频控阵雷达杂波分析与建模:针对机载雷达存在的距离模糊杂波问题,本文提出一种基于多通道混频-匹配滤波接收结构的脉冲频控阵雷达杂波信号模型,该模型同时适用于相干频控阵和频控阵MIMO（Multi-Input and Multi-Output）雷达。基于该杂波信号模型,本文分析了频控阵雷达的杂波特性,主要包括杂波的空-时功率谱特性和特征谱特性。此外,本文利用频控阵雷达发射波束的距离依赖性来区分机载前视指向阵列雷达的距离模糊杂波,并分析了频控阵雷达对距离模糊杂波的抑制性能,将其与常规相控阵和MIMO雷达对应的指标比较,表明频控阵MIMO雷达在距离模糊杂波抑制方面的应用优势。（3）基于平方律检测器的频控阵雷达起伏目标检测:针对独立同分布起伏目标的检测问题,本文推导了脉冲体制频控阵MIMO雷达的平方律检测模型,分析了其理论检测性能,并与相干频控阵、常规相控阵和MIMO雷达比较。此外,针对非独立同分布起伏目标的检测问题,由于频偏和发射波束的时变性对频控阵雷达目标RCS统计特性的影响,导致现有的RCS模型难以准确表征其电磁散射特性。因此,本文分别推导了相关同分布和独立非同分布起伏目标RCS模型对应的频控阵MIMO雷达平方律检测模型,对其渐近检测性能和截断误差上界的分析表明频控阵MIMO雷达在非独立同分布起伏目标检测方面的应用优势。（4）基于干扰协方差矩阵重构的频控阵雷达目标检测:针对干扰协方差矩阵未知的目标检测问题,本文提出一种基于干扰协方差矩阵重构的频控阵雷达目标检测算法。算法的提出是考虑到实际应用中通常缺乏额外的先验知识用于估计干扰信号,当数据样本量较少或训练样本中同时包含目标和干扰信号时,干扰的采样协方差矩阵与真实情况存在误差,从而导致目标检测性能严重降低。该算法将频控阵与MIMO雷达相结合,利用子空间旋转不变技术（Estimating Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,ESPRIT）分步估计干扰的方位角和距离参数,重构出与目标信号无关的高精度干扰协方差矩阵,并依据重构的干扰加噪声协方差矩阵完成频控阵MIMO雷达广义似然比检测的渐近性能分析。此外,本文还分析了该重构算法的计算复杂度、理论最小均方误差、参数估计的克拉美罗界和渐近检测概率等性能指标。