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天基雷达(Space Based Radar)是近年来国际和国内研究的热点。它能够全天候，全天时进行工作，具有大范围、高精度的探测能力，由多颗卫星组成的星座具有对全球进行连续覆盖的能力。其中，运动目标检测是天基雷达的主要任务。本论文主要研究天基雷达地面和空中运动目标检测技术，并探讨了其中的一些关键问题。
首先，从理论上分析了雷达运动目标检测原理，从信号统计特性的角度研究了地杂波和系统噪声，介绍了雷达运动目标检测使用的假设检验准则，并对现有的天基雷达运动目标检测方法进行了介绍。
其次，在单基地天基雷达地面运动目标检测方面，分析了地球自转对回波多普勒特性的影响，并着重研究了地球自转和距离模糊共同作用对空时处理器性能的影响。在此基础上，提出了利用动态平台转动消除地球自转及利用正交编码消除距离模糊两种改善GMTI性能的方法，并对这两种方法进行了仿真验证。
再次，在单基地天基雷达空中运动目标检测方面，主要研究了天基雷达回波的时间特性，提出了低PRF下的天基雷达空间无杂波区域概念，并利用正交编码将此无杂波区域应用到高PRF情况下，相比于传统的空时自适应处理方法，利用无杂波区域进行空中运动目标检测可以提高系统的检测概率、区域搜索速度，扩大目标的速度检测范围，降低天基雷达的功率孔径积。
然后，针对混合双基地天基雷达独特的几何结构，提出了一种混合双基雷达的几何模型，在此模型的基础上，研究了混合双基地雷达的回波多普勒特性，并就不同几何配置下的空时处理器性能进行了比较。分析了杂波非平稳特性对空时自适应处理器性能的消极影响，对现有的双基地雷达杂波平稳特性的消除方法进行了分析和比较。
最后，为了今后天基雷达信号处理器的研制，结合天基雷达的回波模型，利用软硬件结合的方式，设计了一种灵活使用的天基雷达信号回波仿真系统，该系统可以有效的对各种信号模型进行仿真，对天基雷达实时信号处理器的研究具有重要意义。