在地面雷达多站时差测量体制中，由于高度上的基线距离限制，一直存在目标高度测量精度差的缺点。为了摆脱原系统在高度上的基线距离限制，实现对目标的高精度定位，可在飞行平台上引入时差测量系统，形成动基线时差测量体制。 本文对动基线时差测量系统中弱小信号检测问题进行了理论分析，提出了行之有效的信号检测方法。论文的主要工作包括以下几个方面： 阐述了动基线时差测量系统的基本原理及系统信号检测的特点。 介绍了时差测量系统，并对系统的时差测量原理以及时差测量时序的设计进行说明。 针对系统回波信号弱小且受到强地杂波干扰的情形，采用了脉冲压缩体制和脉冲多普勒体制相结合的信号新体制。在此基础上，提出了一种新的动基线时差测量系统弱小信号检测算法，并给出算法的流程图。文中对算法性能进行了严密的理论推导分析。该算法能取得较高的信号增益，较好的解决由于载体和目标高速运动引起的信号包络大距离走动问题，同时满足动态性能和测量精度的要求。仿真以及实验验证结果表明，该算法实现了在低信噪比条件下对高速运动目标的有效检测，得到精确的时差测量值，在工程上有着良好的应用前景。 针对信号处理各环节以及系统器件给算法的时差测量造成的影响进行了详细的理论分析，得出算法的时差测量精度在50ns之内的结论。仿真和实验验证结果与理论分析相符，从而验证了理论分析的正确性。