低频合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)具有很强的“透视”能力,可穿透叶簇,探测隐蔽于树林或伪装之下的目标。低频SAR/GMTI(GMTI, Ground Moving Target Indication,地面运动目标指示)和低频双基地SAR是低频SAR的进一步发展,也是目前的前沿和热点研究方向。但是,由于低频SAR系统具有大波束角、大相对带宽、低波段的特点,低频单/双基地SAR成像和运动目标检测的难度远高于高频系统,表现在大积累角条件下的快速高分辨成像、低信噪比条件下的运动目标检测和参数估计、SAR和GMTI处理的兼顾、一般构型下的双基地SAR成像等方面。本文针对低频系统的特点,提出利用子带子孔径技术解决以上技术难题。首先建立了SAR回波和时域成像模型,研究了子带和子孔径的生成方法,提出基于子带子孔径的快速后向投影(Back-Projection, BP)成像算法,奠定了全文理论研究与实际应用的基础。其中,子带生成在快时间对应的频域进行,子孔径生成在慢时间时域进行。这种划分方式有助于降低信息处理过程对运算量和存储量的要求,便于快速实时成像。在GMTI方面,通过划分子带子孔径,能兼顾SAR成像和运动目标检测对不同分辨率的要求;而且由于不同子带子孔径图像对应不同的中心频率和观测时间,联合多幅子带子孔径图像进行处理,能有效地区分运动目标与静止目标,并估计运动目标参数。提出了子带子孔径顺轨干涉(Along Track Interferency, ATI)和多子带空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing, STAP)方法。其中,子带子孔径ATI方法可有效弥补传统ATI方法的盲速、径向速度模糊、方位向/距离向速度耦合的缺点;利用扩展因式分解算法(Extended Factorized Algorithm, EFA)实现降维的多子带STAP方法具有近似最优的杂波抑制性能,并能克服传统STAP方法应用于宽带稀疏阵列时产生的宽带效应和角度模糊问题,从而抑制盲速和重复检测。此外,针对单通道低频SAR系统,本文提出了子带子孔径变化检测方法,其优点是基于单通道单航过数据进行处理,相比传统变化检测方法节省了硬件和飞行成本。在对低频SAR成像技术和运动目标检测技术进行理论研究的基础上,对车载低频SAR/GMTI系统的实测数据处理技术展开了研究。通过划分和生成子带子孔径,有效协调了SAR成像和GMTI处理过程,形成完整、高效的SAR/GMTI处理流程,此外还对实际系统中存在的一些非理想因素进行估计和补偿。给出了实测数据处理的结果和分析。提出了一种适合一般构型的双基地快速时域成像算法——基于子孔径椭圆极坐标的双基地快速BP算法。相比频域算法,该算法对收/发平台的运动轨迹没有要求,不存在相位历史多项式展开带来的近似,而且信号处理简明直接,因此适应性更广、成像精度更高、更易于实现。当收发雷达置于同一平台时,双基地系统退化为单基地系统,所提出算法同样适用,因此可将其视为一种统一的单/双基地快速BP算法。将所提算法应用于星地双基地SAR(Space-Surface Bistatic SAR, SS-BSAR)系统,设计了完整的实测数据处理流程,包括卫星精细位置获取、同步、距离压缩、快速BP成像,并给出了实测数据的处理结果。