运动目标检测一直是雷达领域最基本却又综合化程度最高的一个研究方向。由于检测环境的复杂性,比如强杂波的存在,更复杂的是在雷达波束主瓣内存在距离模糊杂波,这对传统体制雷达提出了严峻挑战。本文以频控阵雷达为基础,深入研究了运动目标在三种背景下的检测问题:微弱运动目标,强均匀杂波,主瓣距离模糊杂波。和传统体制雷达相比,本文不仅证明了该新型雷达体制可以很好地适应传统雷达信号检测方法,而且频控阵独特的阵列特性还可以解决传统雷达难以解决的主瓣距离模糊杂波的问题。本文开展的主要研究工作概括如下:1.研究了频控阵雷达的阵列波束特性——时变、距离和角度依赖。针对其距离角度耦合造成的波束无法“聚焦”,继而概括研究了各种“点波束”形成方法,包括:非线性频偏设计,基于子阵划分的点波束形成,多频点波束设计和FDA-MIMO波束形成方法。点波束设计对距离和角度维进行解耦,目的在于对目标进行精确的二维定位,这一点是传统阵列雷达无法做到的。2.提出了基于频控阵的微弱运动目标检测方法。首先本部分考虑频控阵的波束时变性,分析了其影响:抵消频控阵的距离维指向,同时导致角度波束偏离实际位置。然后针对该问题提出将频控阵与MIMO结合,分析了FDA-MIMO可以解决问题的原因,将传统微弱目标检测算法(keystone+相参积累)应用在FDA-MIMO雷达中,很好地解决了基于频控阵的微弱运动目标检测问题。3.研究了基于频控阵的均匀杂波背景下的运动目标检测方法。这部分考虑了两种模式,一种是多发单收(FDA发+单天线收),另一种是多发多收(FDA-MIMO)。两种模式采用杂波抑制方法均为MTI/MTD,结果表明两种模式下对杂波抑制效果都很好,不同的是对于多发单收模式,具体分析了频偏对脉压结果的影响,给出了频偏值的约束条件。4.提出了基于频控阵的主瓣距离模糊杂波背景下的运动目标检测方法。这部分考虑在不模糊探测区存在多目标情况,同时在波束的同一角度不同距离的模糊区存在多重杂波。首先应用SRDC补偿回波距离主值,区分模糊次数,再应用多重信号分类(MUSIC)算法定位目标和强杂波块位置,最后采用线性约束最小方差(LCMV)波束形成器抑制杂波。