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作为多模式阵列SAR的功能之一,动目标检测(Ground Moving Target Indication,GMTI)的主要任务是搜索检测地面运动目标、确定动目标的径向速度和位置,并把检测到的动目标及其运动轨迹标注在SAR图像上,实现动目标检测和SAR成像的结合,也就是SAR-GMTI模式。为了适应瞬息万变的战场需求,降低算法的复杂度以提高系统实时性,本文采用基于数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)技术实现动目标的检测与定位:发射宽波束覆盖大范围的区域,通过24个通道接收将接收到的宽波束回波信号合成为窄波束,数字控制合成波束的指向,扫描发射波束覆盖的区域。检测到运动目标后,估计出动目标方位位置。与阵列SAR广泛采用的空时二维自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)技术相比,具有算法简单、实时性好等特点。本文具体研究内容和取得的成果如下:1、开展了阵列SAR参数设计及系统特性研究。由于阵列SAR的动目标检测需要和SAR成像模式结合起来,因此在参数设计时要考虑到SAR成像模式的要求,如信号的带宽、脉宽及脉冲重复频率(Pulse Repeat Frequency,PRF)等。研究了接收阵列在不同波束指向、不同接收通道数情况下的方向图特性,便于后续分析动目标检测和定位性能。2、分析研究了阵列SAR相干杂波模型。分析讨论了建模方法,包括地面散射单元的划分、坐标系的转换、地面散射系数的建模以及回波信号的建模。其中在划分地面散射单元过程中提出采用基于多普勒分辨率划分,替代传统的基于等多普勒线划分的方式,降低了建模过程的运算量。通过仿真得到了雷达在不同脉冲重复频率下的杂波,并对杂波频谱进行了详细分析。仿真结果验证了该模型的有效性。3、研究了阵列SAR动目标检测算法,分析了其检测性能。结合阵列SAR的系统特性、工作模式及GMTI处理的实时性需求,采用基于频率分段的动目标检测算法,确定了算法的实现流程。重点研究了主瓣杂波跟踪技术,并对传统的频率估计法提出改进,提高了对动目标回波多普勒中心频率的估计精度。分析了动目标检测的性能,给出了相应的性能指标。4、研究分析了阵列SAR动目标定位的算法及定位精度。根据阵列天线的特点,采用比相法作为动目标的定位方法。基于极大似然估计,推导了比相法的测角误差,得到了阵列SAR动目标定位的精度。分析了比相法的测角模糊特性,提出了基于动目标检测粗定位的解模糊方法。本文工作对于机载阵列SAR实时GMTI处理具有重要的理论意义和参考价值。