合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)能够得到高尺寸分辨率的图像，并且具有全天时，全天候，远距离成像的能力.合成孔径雷达除了对地面静止点目标成像的能力之外，另外一个更重要的功能就是检测地面的动目标.自二十世纪五十年代其出现至今，得到了快速发展.这种新型雷达体制使雷达由原来单一距离向高分辨扩展成为距离向-方位向的二维高分辨，得到与光学照片媲美的精确图像，分辨率可以达到米级，甚至达到亚米级.合成孔径雷达的距离向高分辨由宽带信号实现，方位向高分辨则利用合成孔径技术，突破了单一实天线对分辨率的限制.本文对正侧视合成孔径雷达的基本原理、成像算法、自聚焦、运动补偿和动目标检测进行了研究，将适用于双通道的频域DPCA(天线相位中心偏置)方法与自适应插值方法相结合，得到一种改进的地面动目标检测(Ground Moving Target Indication，GMTI)方法对传统的单通道合成孔径雷达运动目标检测和定位的方法进行了改进，最后对外场数据成像并用改进的方法进行动目标检测与定位.本文的主要工作如下：　　 (1)对合成孔径雷达成像的基本原理进行了研究.讨论了对一般大时宽的宽频带信号进行匹配滤波和脉冲压缩的原理，对在合成孔径雷达中使用广泛的的线性调频信号进行了具体的分析，并且导出距离分辨率的表达式.通过比较合成阵列与实际阵列工作方式的区别，对合成阵列的聚焦处理方式进行了分析，对合成孔径雷达的方位分辨率、频谱特性和匹配滤波进行了讨论.　　 (2)由合成孔径雷达的回波模型，讨论点目标的响应函数.对三种常用的成像算法：原始的距离-多普勒算法(Range-Doppler，R-D算法)、改进的距离-多普勒算法和线性调频变标(Chirp Scaling)算法的基本原理进行了详细的分析，给出了具体的实现步骤.原始的距离-多普勒算法在距离压缩后采用插值对距离徙动进行校正，这样做会产生囹像的失真，尤其是对相位信息的影响比较大.在改进的距离-多普勒算法和线性调频变标算法中，避免了插值操作，而是通过在二维频域上与线性相位项相乘的方法来实现距离徙动校正的，使得图像的相位信息得以保留.改进的距离-多普勒忽略了场景中的距离弯曲差，而线性调频变标算法将距离弯曲沿场景纵深的空变性加以考虑，这是后两种算法之间的区别.　　 (3)多普勒调频斜率是精确成像中的一个重要的参量，在实际成像的时候，需要根据同波数据对其进行估计，称为自聚焦.本文讨论了两种传统的自聚焦算法：子孔径相关法和最大对比度法，详细讨论每种方法的基本原理和实现步骤.　　 (4)上述基本原理和算法都是假设载机的运动状况为理想状态，在实际接收数据过程中，由于气流的不稳定会导致载机颠簸并且偏离理想的运动状态，给成像带来较大的影响，因此详细分析实际同波数据的特点，给出了基于信号处理的运动补偿算法.与传统方法相比，本文对机载外场同波数据的成像结果更加清晰，验证了运动补偿和自聚焦算法的有效性.　　 (5)对用于机载双通道SAR的地面动目标检测(Ground Moving Target Indication，GMTI)算法进行了改进，将自适应插值算法与多普勒频域DPCA相结合，先分析了算法改进的原理，然后以一个距离误差系数不为正整数，并且有加速度存在的载机模型进行仿真，给出了使用改进的算法后的仿真结果，证明了算法的合理性和可靠性.　　 (6)对基于两视处理的单通道合成孔径雷达运动目标检测和定位方法进行了改进.传统方法根据静止场景和运动目标的多普勒谱的偏移不同，先把回波的多普勒谱分成对称两段分别成像.然后对两子视合成孔径雷达图像进行非相干相减，从而对消地杂波，增强数据的信杂噪比.本文对传统的方法进行了改进，改进的方法对两子视图像进行了更好的配准和杂波对消，提高了对动目标的检测能力.用改进的方法对机载同波数据进行GMTI的结果验证了其有效性.