高分辨宽测绘带成像一直是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)研究的热点。然而,传统单天线SAR因受到天线最小面积限制,无法同时提高方位分辨率和扩展距离向测绘带宽度。多波束SAR技术可以突破这一约束,因此受到各国研究学者的广泛关注,尤其是多相位中心方位向多波束SAR(Displaced phase center multiple azimuthal beams SAR,DPC-MAB SAR)技术。在军事及交通监测中,动目标是观测场景中感知的重点,基于高分辨宽测绘带场景实现动目标检测具有重要的实用价值与发展前景。因此,本文基于星载平台对多波束SAR成像与运动目标检测展开研究。本文具体研究内容如下:建立传统单天线SAR系统模型,推导天线面积的最小值,分析单天线SAR系统实现高分辨宽测绘带成像的局限性。简要介绍多种模式的多波束SAR,并以DPC-MAB SAR系统作为研究重点,详细分析其信号处理过程。基于DPC-MAB SAR系统,研究方位向周期性非均匀采样对成像影响,并采用滤波器组算法、A-矩阵算法及改进的A-矩阵算法重构方位向非均匀采样信号,实现无模糊高分辨成像,仿真验证算法的有效性并针对算法运算量进行比较。基于DPC-MAB SAR系统,理论分析目标运动参数对SAR成像的影响,指出目标径向速度会导致重构的方位向信号存在周期性相位误差,造成方位模糊。并将DPCA技术、ATI技术、DPCA-ATI技术应用到DPC-MAB SAR系统的动目标检测,进行实验仿真及算法性能比较。仿真验证利用目标径向速度可以有效校正周期性相位误差,实现动目标无模糊成像。校正周期性相位误差的关键在于径向速度估计。首先采用相邻通道回波数据干涉处理估计目标径向速度。为了提高径向速度估计性能,本文提出了基于梯度二分法的多分辨快速搜索算法、基于欠采样分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)及基于周期性相位误差的FRFT径向速度估计算法并结合多普勒中心模糊数估计方法实现无模糊径向速度估计,通过仿真实验比较算法的性能。