本发明提供一种杂波环境中信号失配时的扩展目标检测检测方法，包括如下步骤：利用采样协方差矩阵分别对信号矩阵及待检测数据进行准白化；确定可调参数初始值；根据信号子空间维数和目标扩展维度大小，利用准白化后的信号矩阵和准白化后的待检测数据构造检测统计量；对检测统计量和检测门限进行比较：若检测统计量大于检测门限，则判决目标存在；反之，则判决目标不存在。本发明具有灵活的失配信号检测能力，既可实现对失配信号的抑制，也可实现对失配信号的稳健检测；同时具有恒虚警特性，无需额外的恒虚警处理步骤。