相较于机载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）,星载合成孔径雷达由于其轨道高度较高,具有更大的测绘带宽、更高的运行稳定度且不受领空主权的限制,因此在军事和民用领域具有更高的应用价值。随着世界各国对星载SAR研究的不断深入,其应用范围也得到了极大的扩展,为了满足不同的应用需求,未来的星载SAR系统需要具有在多种工作模式下成像的能力。当星载SAR系统工作于不同的工作模式时,回波信号具有不同的特性,这也就意味着星载SAR系统在丰富和扩展其应用领域的同时,增加了成像处理的难度,因此,需要对星载SAR成像中的关键技术进行深入的研究。本文的主要研究内容和创新点如下:1.针对高分辨率星载SAR成像中,由于卫星沿着弯曲轨道运动而导致的双曲距离模型精度不足的问题,借鉴机载SAR中的运动补偿技术,提出了一种基于一步运动补偿的弯曲轨道补偿法。相较于基于两步运动补偿的弯曲轨道补偿法,基于一步运动补偿的弯曲轨道补偿法在距离徙动校正前对双曲距离模型的斜距误差统一的进行补偿,不仅避免了距离空变斜距误差对距离徙动校正造成影响,保证了目标的聚焦效果,并且简化了处理流程,提高了处理效率。2.针对高分辨率星载SAR成像中,由于全孔径信号的总多普勒带宽大于系统的脉冲重复频率（Pulse Repetition Frequency,PRF）而导致的多普勒频谱混叠问题,提出了一种基于扩展的两步法的全孔径成像算法。区别于传统的两步法,扩展的两步法首先通过使用随瞬时距离频率变化的方位调频斜率和多普勒中心频率来进行方位预处理,有效的减小了全孔径信号的总多普勒带宽。接着,利用基于Chirp-Z变换的二维频谱的重构来获得全孔径信号均匀采样的二维频谱,为后续使用距离徙动算法实现距离徙动校正和方位聚焦奠定了基础。3.全孔径信号经过扩展的两步法处理后,慢时间域域采样间隔减小,这就会导致信号由方位多普勒域变换至方位慢时间域时,会出现时域混叠的问题,为了避免慢时间域信号的混叠,提出了全孔径方位变标/逆变标。其中,全孔径方位变标通过使用卷积操作来取代经典的方位变标中的逆FFT处理,因此,可以在避免慢时间域混叠的情况下,将信号由方位多普勒域变换至慢时间域。全孔径方位变标处理后,信号的多普勒历史长度会随瞬时距离变化,因此,需要利用全孔径方位逆变标来消除信号的多普勒历史长度会随瞬时距离变化带来的影响。经过全孔径方位变标/逆变标处理后,能够获得慢时间域误差补偿需要的具有真实多普勒历史长度的无混叠的慢时间域信号。4.研究了星载环扫SAR的工作原理,并提出了一种基于方位deramp处理的星载环扫SAR成像算法。该算法利用基于方位deramp处理的子块信号处理解决了环扫SAR系统工作于斜视情况时,距离和多普勒耦合加剧带来的成像困难的问题以及由于天线波束指向变化带来多普勒频谱混叠的问题,并利用几何失真及图像拼接方法实现了子块图像的几何失真校正和拼接。与基于子孔径算法的星载环扫SAR成像算法相比,该算法能够使用积累时间更长的子块信号用于方位处理,避免了方位分辨率的损失。