随着无人机、临近空间飞行器、小卫星等小型飞行平台技术的发展,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为主要的成像传感器正朝着微型化的方向发展。调频连续波合成孔径雷达(Frequency-Modulated Continuous Wave SAR,FMCW SAR)作为一种新的成像雷达体制,是目前和未来SAR微型化发展的主要方向。FMCW SAR结合了调频连续波雷达结构简单与合成孔径雷达方位高分辨率的优势,具有结构简单、体积小、重量轻、功耗低、成本小、分辨率高、截获概率低等一系列优点。本文在充分把握FMCW SAR多通道发展趋势基础上,为了提高FMCW SAR的远距离探测能力,实现FMCW SAR的多功能化,主要研究了FMCW SAR的宽测绘带成像技术和动目标探测技术。具体研究内容包括FMCW SAR的单通道成像算法、多通道方位重构算法、FMCW SAR动目标信号模型、动目标聚焦成像算法、多通道FMCW SAR系统设计等方面的内容。本文首先全面深入研究了FMCW SAR的典型成像算法,包括距离多普勒算法、后向投影算法、频率变标算法和波数域算法。对各算法的原理和信号处理步骤进行了全面研究,建立了FMCW SAR统一的频域信号模型,对比分析了各频域算法信号模型近似处理上的区别和联系。为了消除脉内多普勒频移对残余视频相位的影响,提出了新的残余视频相位补偿方法和改进的频率变标算法。重点研究了大斜视情况下FMCW SAR的波数域成像算法,为了降低距离波数的插值计算范围提出了改进的Stolt插值方法。为实现FMCW SAR的方位高分辨率和宽测绘带成像,利用多通道技术较低的脉冲重复频率得到更宽的多普勒带宽,本文提出了基于范德蒙矩阵的方位多通道重构算法。首先利用范德蒙矩阵建立了方位多通道SAR的信号模型,将重构过程的信噪比损失因子表示为范德蒙矩阵的形式,在此基础上对最小二乘原理的重构方法进行了改进,消除了由于方位通道相干所造成的信噪比恶化问题,最后建立了完整的FMCW SAR的二维信号重构流程。为实现FMCW SAR运动目标的长相干积累,实现FMCW SAR的最优动目标检测,本文将相对运动模型用于FMCW SAR,提出了等效斜视角这一新的概念,利用相对运动因子和等效斜视角对FMCW SAR的运动特性进行了描述,提出了基于相对运动模型的快速运动目标和慢速运动目标最优探测方案,实现了动目标高分辨率成像与探测,可同时实现运动目标的检测和参数估计,可实现对多个目标或扩展运动目标的成像与检测。本文最后给出了FMCW SAR实验系统的设计过程,并介绍了实验系统的设计原理和初步实验结果,初步的实验结果在系统上验证了成像算法的有效性。本文所提出的改进成像算法、多通道重构理论和动目标检测算法主要通过仿真实验进行了充分验证,仿真参数的设置主要依据实际系统的参数,并且通过改变平台参数、信噪比、目标速度等通过不同的仿真实验进行了充分验证。本文所研究内容为未来FMCW SAR多通道技术的发展奠定了坚实的理论基础。