运动目标自身微动产生的微多普勒效应能够体现目标本身细微的运动特征。故而该特性在目标探测与识别领域受到了广泛关注,具有重要军事和民用价值。在不同类型的探测系统中,相干激光探测方法具有测量精度、抗干扰能力和探测距离等方面的优势,特别适合于目标微动特性的探测。本文首先介绍了目标微动效应的研究背景和目标微动相干激光探测的国内外研究现状;然后根据经典目标微动模型,结合相干激光探测的特点建立了两种微动---振动和转动的微多普勒数学模型。以此为基础,将虚拟仪器技术融入相干激光探测系统,建立了基于虚拟仪器的相干激光探测系统。利用该系统分别对振动目标和转动目标的微多普勒效应进行仿真和实验研究,分析了典型参数对于探测效果的影响因素。最后利用典型时频分析方法对于仿真和实验结果进行分析处理,可以初步实现目标微动特征的估计和推导,为目标的探测、分类和识别奠定了良好的基础。