机载合成孔径雷达(SAR)军事应用必须解决地面动目标显示(GMTI)问题。SAR信号中的地面慢速动目标在时域、空域和频域都落入主杂波区，使得检测地面动目标困难较大。单通道SAR硬件需求少，数据量小，使用范围广，单通道SAR/GMTI是目前雷达研究的热点。运动是相对于静止而言的，孤立地研究动目标信号是片面的，研究动目标检测问题必须同时研究静止目标。　　本文首先研究SAR地面运动和静止点目标回波模型与成像处理后的信号模型，分析动目标回波信号和静止背景的关系，仿真真实背景下的动目标图像。　　接着研究在SAR图像中根据广义似然比检验法检测动目标。动目标信号两维扩散使得检测计算量较大，本文采用KEYSTONE变换校正盲速动目标的线性距离走动，使检测动目标仅在方位向信号中进行，降低了计算量;将广义似然比检测与遗传算法结合，利用遗传算法的全局优化特性以及解决多参数问题的良好特性，提高了运算速度。由于考虑了天线方向图的影响，充分利用目标的距离向和方位向运动信息，此方法对匀速直线运动点目标的检测效果良好。　　SAR图像中的可用信息大部分是关于静止背静的，动目标图像扩散开叠加在背景上。如果能利用静止背景信息抑制杂波，突显出动目标，就能改善检测动目标的性能，单通道SAR就具备了多通道GMTI雷达抑制杂波处理动目标的能力。本文提出了在单通道SAR信号中抑制地杂波，检测动目标的方法。对称改变SAR图像方位向信号二次相位，得到两个对应图像，它们的静止背景亮度处处相等，而包含动目标的区域亮度完全不同，计算这两个信号模差的绝对值，则静止背景被对消，而动目标信号能量大都被保留，据此可检测动目标。以这两幅图像同一区域的图像块锐度比对数为检测量，不但可检测有方位向速度或距离向加速度的动目标，而且可检测到反射强的距离向匀速动目标。本文采用快速二次相位变换，提高了搜索二次相位的计算效率。　　SAR图像中径向动目标与静止目标相比没有相位误差，使扩散能量重新汇聚的检测动目标方法对径向匀速动目标无效，但动目标频域信号幅度中包含了动目标运动信息。为此本文提出了径向动目标检测法，该方法以单通道SAR复图像静止背景频率中心为界，把频谱分为两段，分别回到时域重新成像，从这两幅图像对应位置的模差的绝对值中检测动目标。在提取动目标信息的同时，对静止背静进行抑制，充分体现了单通道SAR图像中径向慢速动目标与静止背景信号的不同之处。此检测方法计算量小，效果良好。　　时频分析将时域信号变换到时频联合域，揭示出信号瞬时频率随时间的变化情况。时频分析中常用的Wigner-Hough变换对线性调频信号起到一种压缩和聚焦的作用，可用于检测SAR信号中的动目标，但存在交叉项干扰，在低信噪比情况下，Wigner-Hough变换输出信噪比恶化，检测性能变坏。分数傅立叶变换是线性变换，没有交叉项干扰，本文将SAR图像方位向信号进行旋转角对称的分数傅立叶变换，以旋转角对称的分数傅立叶域信号模差的绝对值检测动目标，同样可抑制静止背景的干扰。高次模糊函数可用于检测含高次相位误差的动目标，本文结合逐次消去法，将其扩展用于检测含高次相位误差的多个动目标。　　将SAR图像分成小块后，在图像块中运用自聚焦方法可估计出动目标的相位误差，校正相位误差后，动目标的图像锐度将增长，据此可检测动目标。但图像块中包含静止背景，随着动目标聚焦，静止背景会散焦，静止背景锐度下降。这必然会影响检测效果。本文通过构造与自聚焦图像块静止背景亮度处处同步变化，而动目标像更加散焦的对比图像块，以聚焦图像块与构造图像块的锐度比检测动目标，消除了静止背景锐度下降的不利影响。　　本文最后研究SAR图像中动目标定位问题。运动使动目标位置在合成孔径时间内不断变化，对动目标定位指目标位于SAR波束中心时，与参照物的相对位置。本文分别利用恒速动目标的信号幅度和信号相位估计动目标信号的频谱中心和调频率，结果不受动目标位置影响，解决了“方位位置不确定问题”。采用闭环最大似然估计等方法精确校正信号调频率。根据动目标方位向信号的频谱中心、调频率和动目标像位置，实现定位动目标。将聚焦良好的静止背景和动目标像以正确的相对位置绘制到同一幅图像中，是对动目标定位的最好表达方式。　　本文用机载SAR实测数据验证了这些检测动目标算法的有效性。