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本文主要对合成孔径激光雷达信号频率的非线性进行了相关的研究。主要工作如下：1.从合成孔径激光雷达的概念出发，分析了合成孔径原理，建立了合成孔径激光雷达的信号模型，并详细的分析了SAL信号聚焦处理过程，推导了SAL系统实际的方位向分辨率以及SAL信号的信噪比。同时，介绍了激光外差探测体制的原理、特点以及进行外差探测需具备的条件。2.分析了理想线性调频信号（LFM）在时域、频域及相应域的匹配滤波技术，数值仿真了多个点目标情况下SAL距离像压缩效果，并对影响SAL成像分辨率的各种因素进行了详细的讨论。3.在非线性调频信号(NLFM)线性度定义的基础上，以雷达成像中常用的多项式型非线性调频信号(PPS)为例，仿真分析了LFM和NLFM的傅里叶变化以及不同线性度下SAL距离压缩效果。4.针对大多数激光器以线性调波长代替线性调频获得大的时间带宽积导致SAL信号频率非线性的特点，理论分析并数值仿真了引入非线性后SAL中频信号的频率展宽以及SAL回波响应的变化，并详细的分析了-3dB和-10dB处SAL图像分辨率的变化。采用匹配参考通道技术、非匹配参考通道技术分别对SAL信号频率非线性进行了校正，对比了两种算法的优缺点。仿真了不同距离差下校正前后SAL图像分辨率的变化，由仿真结果可以看出，校正后的SAL成像清晰可辨，提高了分辨率。