频率分集阵列（Frequency Diverse Array,FDA）通过在相邻的阵元之间设置一个远小于载频的频率偏移量,使得其产生依赖于距离、角度和时间的波束方向图。相比于传统的相控阵无法直接在距离域区分目标的特点,频率分集阵列不仅在目标识别上具有独特的优势,而且能对全角度域自动进行扫描,在抑制杂波干扰、目标定位识别、合成孔径、雷达通信一体化都有广泛的应用前景。但是频率分集阵列本身距离-角度耦合和时变性问题对其工程应用造成了较大的阻碍,尤其是不可控的时变性波束所带来无法持续照射目标的问题,一直没有得到很好的解决。本文针对频率分集阵列时变性问题,展开FDA指向性波束设计研究,提出发射重复的子脉冲来达到FDA持续性波束指向的目的,进一步将动目标显示（MTI）应用到该体制上,以及使用该体制完成FDA多波束的设计,主要研究内容如下:1.介绍频率分集阵列的基本模型和工作原理,包括其波束方向图的推导、周期性分析、距离-角度耦合的具体表现和一些解耦方法、时变性问题所带来的影响,以及接收机采用两种不同接收模式的对比。2.针对频率分集阵列的波束方向图具有距离-角度耦合与时变性问题,提出了重复子脉冲频率分集阵列体制,通过子脉冲给距离向加窗的形式弱化其时变性,重复发射相同子脉冲即可在固定角度发射连续波束,从而具有指向性。使用该方法可以有效的避免因时变波束方向图扫描造成的能量浪费,并且子脉冲截取的小段所形成的点状波束可以完成距离-角度解耦。3.针对频率分集阵列检测空间中移动目标的问题,将动目标显示与频率分集阵列结合,发现其不仅可以测速还能测距。再讨论本文提出的重复子脉冲频率分集阵列的动目标显示,这样便可在指向性波束中测出动目标的速度。但是由于重复子脉冲让相邻脉冲之间丢失了隐藏的相位信息从而无法直接使用动目标显示原理,经过脉宽-频偏联合调制在满足指向性波束的情况下保留相位信息以完成测速。4.针对频率分集阵列同时观测多个稀疏目标的问题,将重复子脉冲频率分集阵列从单波束扩展到多波束的设计,以时分、子阵划分、随机频偏等角度讨论多波束设计方法。对比多种方式后,通过解方程组获得特定的频偏组合使波形在最小周期内能在同一距离上形成多个角度的点状波束,再以重复子脉冲的方式完成多波束设计。