在很多情况下，目标都是运动的，如飞机或导弹等，而在雷达回波中既有所需要的目标回波，也有如地物、云雨、干扰金属箔条等不需要的目标回波（称为杂波）。大部分杂波源近似于静止，但杂波强度可能比目标回波强得多，干扰对目标的观测。动目标显示雷达具有区别动目标回波与杂波的能力，并能通过杂波滤波器对杂波进行抑制。区别动目标回波与杂波，主要是根据相邻发射-接收周期回波的相位变化来区别，即利用目标和杂波源对雷达的不同径向速度所引起的两者回波的多普勒频移（为回波相位；为时间；为径向速度；为发射信号载频的波长）的差别。采取滤波措施滤掉杂波，能在比目标回波强得多的杂波背景中检测到动目标回波。

利用多普勒频移的动目标显示雷达，需要把回波的相位值变换成三角函数表示的幅度值，然后进行处理。为此，可采用相干动目标显示与非相干动目标显示2种方式。在相干动目标显示（图1）中，需要保持发射与接收信号间的相位关系，其相位基准是与发射信号相位关系固定的连续波。相位检波器输出的相邻周期回波的波形在距离-幅度显示器上显示的形状（图2）。当频率稳定时，固定地物回波幅度不变，动目标回波幅度以多普勒频率跳动。在平面位置显示器上检测动目标时，须用杂波滤波器把地物杂波滤掉，通常用延时（式中为脉冲重复频率）的延迟线组成的隔周期对消器作为杂波滤波器。对消器可以等效为传输函数为的梳状带阻滤波器（图3），可把多普勒频移等于零的杂波滤掉而保留大部分动目标回波。但多普勒频移等于的动目标回波也被滤掉，所以相当于多普勒频移等于的径向速度，也称盲速。问题解决的办法是用不等间隔的周期（参差周期）方式工作，选择参差值可把第一个盲速移到目标速度范围以外。用振荡式发射机时，各周期发射信号与相位基准信号不相干，需要用发射脉冲的相位锁定（强迫同步）作为相位基准的连续波的相位。这个过程称为锁相，锁相误差会降低抑制杂波的性能。非相干动目标显示用杂波作为相位基准，因此又称外相干，利用经过幅度检波的杂波与目标回波的差拍信号来检测杂波中的目标回波。

图1 相干动目标显示雷达原理框图

图2 相邻周期回波的波形

图3 延迟对消器滤波特性

20世纪40年代非相干体制曾用于机载雷达和舰载雷达，也曾为地面雷达用以对付干扰箔条，但性能不如相干体制，而且在检波前限幅时和在无杂波区都会丢失目标。因此，50年代相干体制获得进展后，已很少采用非相干体制。云雨或金属箔条等随风飘动，多普勒频移有时很高，图3所示的滤波特性不足以充分抑制，需要采取补偿相对运动的措施。例如，可在本振频率中通过外差引入与杂波多普勒频移数值相等而符号相反的频率，或按周期间杂波相位变化值使回波相位产生相反符号的相位移，使补偿后的杂波多普勒频移接近零值。这种措施也用于补偿雷达的运动。因对于沿天线指向切线方向运动的目标多普勒频移等于零，须根据目标位置变化或回波幅度变化来发现动目标。

由于天线波瓣调制、设备不稳定和杂波源扰动等因素，杂波呈现宽齿梳状频谱（齿宽即杂波频谱宽度），经杂波滤波器滤波后仍有杂波剩余。动目标显示性能越好，杂波剩余越小。常用的性能指标是动目标显示改善因子，是指杂波滤波器的输出信号杂波比与输入信号杂波比的平均比值。类似的指标还有杂波对消比和杂波中目标可见度等。但因均未考虑雷达信号的距离分辨力和天线空间分辨力，不能用来比较2种雷达的性能。为了提高改善因子，在信号产生、处理和传输各个环节，对信号幅度、频率、相位和延迟稳定性都有严格的要求，如达到60分贝的改善因子，周期间发射信号的均方根相位噪声应小于0.06°。接收机限幅会展宽杂波频谱，使处理效果受到限制，其损失随对消器级联数的增加而增加，因此要求改善因子高的接收机保持线性特性。

动目标显示技术被广泛应用于动目标监测作战中，根据其作战应用环境，该技术可被分为机载动目标显示和地面动目标显示。典型的机载动目标显示雷达应用包括美国E-3 AWACS和E-2鹰眼预警机等，可对动目标进行有效探测。在地面动目标显示方面，美国已在E-8 JSTARS联合监视目标攻击雷达系统以及“全球鹰”、MQ-9无人机机载雷达中进行了广泛应用。此外，美国已计划为高超声速飞行器研发合成孔径雷达/地面动目标显示雷达，这表明地面动目标显示技术将会在未来武器中进一步被广泛应用。