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现代雷达目标在几何结构、材料等方面与传统雷达目标差异显著,电磁散射特性在空间、时间、极化、频域等多个维度上更复杂多变,具有非独立同分布统计特性。现有的雷达目标散射截面积(RCS)模型难以准确表征非独立同分布电磁散射特性,从而导致现有雷达在系统设计和探测效能分析上缺乏理论指导。本论文主要针对具有非独立同分布复杂电磁散射特性的现代雷达目标RCS建模和检测方法开展研究,取得的主要贡献如下:1、提出了一种非独立同分布起伏目标RCS建模方法,可涵盖现有目标RCS模型的特例情况,更准确的描述现代雷达目标RCS在空间、时间、频率、极化等维度的非同分布特性和任意相关特性,有效解决了目标RCS与传统模型失配问题,为雷达系统效能分析和设计奠定基础。同时,提出了一种α-μ三参数目标RCS分布函数,扩展了目标RCS分布函数的种类,突破了经典单参数、双参数分布可描述目标种类的局限。2、推导了独立非同分布非中心Gamma随机变量之和PDF的解析式;给出了独立非同分布Lognormal和α-μ随机变量之和PDF的近似解析式,为其平方律检测效能分析奠定数学基础。推导出独立非同分布非中心Gamma、Lognormal和α-μ起伏目标平方律检测性能解析表达式,并给出了其检测性能的一种截断误差上界,完善了非独立同分布起伏目标平方律检测理论,为系统效能分析和设计提供理论依据和指导。3、给出了广义CFAR起伏目标检测理论性能的一种积分计算式,可解决非独立同分布起伏目标CFAR检测理论性能难计算的问题。推导出非独立同分布Gamma起伏目标在均匀和非均匀背景下CA-CFAR和OS-CFAR检测的理论性能解析式,并给出了其理论性能的一种截断误差上界,解决了非独立同分布Gamma起伏目标CFAR检测理论分析问题。4、基于独立非同分布目标功率均值知识,提出了一种权重搜索的多通道加权检测器,有效解决了权重固定检测器在权重失配时所导致的检测性能恶化问题,提高了通道加权检测器的实用性。基于独立非同分布Gamma目标分布参数知识,提出了一种分布参数搜索的贝叶斯检测器,突破了贝叶斯检测器要求目标分布参数精确已知的限制,解决了贝叶斯检测器在目标分布参数失配时所导致的性能下降问题。