雷达是人类进行目标探测和识别的主要手段。在日趋复杂的应用背景下，如医学成像、智能驾驶以及精确制导等领域，通过雷达对目标进行多维度、高分辨与实时探测的需求越来越迫切。近些年，基于光子技术的微波光子雷达有效突破了传统雷达在工作带宽等方面的限制，在超高分辨目标探测与成像方面具有显著优势。微波光子雷达能通过发射大带宽信号获得超高距离分辨率，但方位分辨率仍受雷达天线尺寸的限制。通过阵列雷达的形式可以提升方位分辨率，提高干扰抑制能力。然而，采用光子技术实现微波光子阵列雷达时，由于系统成本、复杂度等方面限制，实现大规模阵列的代价非常大。
　　在以上背景下，将超分辨目标探测方法与阵列微波光子雷达相结合，采用较小规模的阵列实现距离与方位向的高分辨探测，具有重要意义。本文开展基于多重信号分类(MUSIC)算法的微波光子阵列雷达目标探测技术研究，主要包括以下两个方面的工作：
　　1. 开展了基于 MUSIC 算法的多维度(距离、方位、俯仰)目标探测理论与仿真研究。传统MUSIC算法仅用于目标角度估计，本文在传统MUSIC算法基础上，研究了利用二维 MUSIC算法同时目标距离与方位角度的原理，并开展利用均匀线阵实现目标成像的仿真研究，证明了采用二维MUSIC方法成像能获得显著优于数字波束形成(DBF)算法实现二维成像的分辨率。在此基础上，将阵列导向矢量扩展到方位、俯仰、距离三个维度，提出了三维MUSIC算法，同时获得目标距离、方位角与俯仰角的信息。通过目标成像仿真研究结果表明，设置合适的参数可以高分辨地对目标进行三维成像，且在方位、俯仰、距离三个维度上的分辨率均优于DBF算法。
　　2. 开展了基于二维MUSIC算法的微波光子阵列雷达探测实验研究。所采用的微波光子阵列雷达发射机通过微波光子四倍频方法得到宽带线性调频信号，接收机通过微波光子混频方法实现回波信号的去斜处理。实验中搭建的1发4收微波光子阵列雷达工作带宽为4 GHz (22-26 GHz)，理论距离分辨率达 3.75 cm。为解决宽带阵列雷达的波束倾斜问题，数字信号处理单元首先对回波信号做了数字真时延补偿。研究结果表明，将 MUSIC 算法与微波光子阵列雷达相结合，能显著提升传统DBF方法的方位分辨率，能有效解决高成本等因素限制微波光子雷达阵列规模的问题。