近几年来,高分辨率宽测绘带合成孔径雷达(HRWS SAR)系统由于其系统的优越性,受到越来越多的关注。沿方位向多通道的HRWS SAR系统可以用来解决高分辨率和低脉冲重复频率(PRF)之间的矛盾。此外,由于沿方位向的空间自由度可以用来进行杂波抑制,因此同时也为动目标检测提供了机会。本论文围绕基于HRWS SAR系统的动目标检测与成像的关键问题及技术难点,并根据平时处理数据处理过程中遇到的问题展开研究,针对HRWS条带SAR模式下动目标的检测与成像、HRWS条带SAR模式下图像中动目标干扰抑制、HRWS TOPS SAR模式下动目标检测与成像以及空中运动目标的检测与成像等问题,提出了一些新的信号处理方法,具体内容如下:1.基于HRWS SAR系统的SAR-GMTI处理中,直接利用传统的PD-STAP技术进行杂波抑制会导致三个问题。第一,由于动目标径向速度引起的多普勒偏移会导致动目标出现谱卷绕,直接利用匹配滤波的方法对动目标聚焦会出现虚假目标。第二,在信号下采样的情况下,动目标聚焦位置会出现PRF的偏差,从而导致一个动目标可能出现在多个位置,使得动目标检测变得复杂。第三,利用传统的PD-STAP技术进行杂波抑制会导致很大的计算复杂性。基于此,我们提出一种基于Deramp处理的空时自适应处理方法进行杂波抑制处理,可以有效解决上述问题。通过仿真实验验证了所提方法的有效性。2.为了抑制HRWS SAR图像中散焦的动目标问题,我们利用上一章中提出的空时自适应处理框架来抑制SAR图像中的动目标。它的主要思想就是对动目标的空时谱进行压缩,使得动目标在空时平面中不存在模糊分量,甚至在空时平面中是聚焦的。因此,只需要一个空间自由度即可抑制SAR场景中的一个动目标。对于多目标的情况,我们提出了动态导向矢量的概念。假如这些聚焦的动目标沿方位向是不重合的,一个空间自由度足够抑制这些动目标。通过利用动态导向矢量的概念,用于抑制动目标所需空间自由度的个数等于沿方位向互相重合动目标个数的最大值。在SAR图像中,聚焦之后的动目标可以看做是稀疏的。在空时平面中,它们稀疏的分布在一些空间角度和多普勒频率单元,因此,在方位向互相重合的动目标会比较少。一般来说,两个自由度足够用来抑制场景中的动目标。通过对仿真数据以及某机载试验SAR系统录取实测数据的处理,验证了所提算法的有效性及优越性。3.在HRWS TOPS SAR模式下静止背景杂波的多普勒带宽很大,在有限的PRF条件下,会导致背景杂波出现严重的多普勒模糊。此时,直接采用STAP方法进行杂波抑制处理,对杂波抑制的性能影响较大。基于此,提出一种基于谱压缩的空时自适应处理方法进行杂波抑制。经过谱压缩操作后,杂波的多普勒带宽减小到与其瞬时带宽相同,再利用STAP方法进行杂波抑制,使得杂波抑制性能得到明显改善。同时,由于动目标径向速度的存在,会导致其多普勒频谱产生偏移,直接采用匹配滤波方法对动目标进行聚焦,会造成虚假目标的出现。为了避免出现这一现象,我们利用Deramp处理方法对动目标进行聚焦处理,可以有效地避免虚假目标的产生。同时利用TOPS SAR模式获得连续的重叠率很高的全孔径TOPS SAR图像,可以实现动目标的轨迹跟踪处理。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性。4.提出一种基于星载SAR系统的空中运动目标检测与成像方法。首先利用双通道DPCA技术实现对地面杂波的抑制,然后通过相邻相关法对运动目标进行检测。相邻相关处理能够起到对动目标回波信号进行降阶的作用,后利用改进的keystone变换实现动目标的走动校正,并沿方位相干积累能够实现在低信噪比情况下检测运动目标。同时由于经过相邻相关处理后动目标在二维平面中表现为一个尖峰,这使得后续采用传统的CFAR检测方法非常有利。此外,利用动目标在检测的二维平面中方位向峰值位置的数值,可以在预先未知动目标横向速度的前提下构造精确的方位参考函数,实现动目标的方位精聚焦。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性。