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基于数字波束形成(Digital BeamForming，DBF)技术的星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)能够同时实现高分辨率和宽测绘带成像，是微波遥感领域的研究热点和重要发展趋势之一。本文深入研究了星载DBF-SAR数字接收及星上处理技术。论文的主要工作和创新性贡献有：
(1)针对工程需要，提出一种适用于处理多种带宽输入信号的星载SAR中频数字接收机结构，并完成了原理样机的研制。根据SAR中频回波的统计特性，提出一种中频采样后直接分块自适应量化(Block Adaptive Quantization，BAQ)压缩的方法，将数字正交解调放到地面进行，简化了星上处理流程。针对ADC采样频率较大而FPGA处理速率受限的情况，引入并行FIR滤波器结构以实现高速采样数据处理。研究了有限字长导致的量化噪声。
(2)研究了DBF-SAR系统设计及星上处理技术，分析了系统主要参数的设计原则，详细评估了系统性能。针对扫描接收(Scan-On-Receive，SCORE)处理时发射脉冲持续时间较长导致的图像信噪比和分辨率下降等问题，分析和比较了“时变加权+时延滤波”与“距离脉压+时变加权”两种解决方法的性能。提出一种基于中频采样的DBF-SAR接收端信号处理方法，深入分析了其技术可行性，给出了详细的系统实现结构框图和资源消耗情况，为工程实现提供了参考。
(3)针对DBF-SAR系统数据率巨大和星上处理复杂的问题，提出一种将各通道回波和距离向匹配滤波器都1比特量化的处理方法。从理论上证明了当回波信噪比较低时，符号位已包含目标幅度信息，从而为1比特量化提供了可能；在此基础上，利用各通道间信号相关性强而噪声相关性弱的特点，通过数字波束形成技术，提高了系统信噪比；接着探讨了该方法的硬件实现结构和资源消耗情况。该方法在不明显降低成像质量的前提下，简化了系统电路设计和减小了数据率，对DBF-SAR系统的工程实现有一定参考价值。此外，研究了采用“时变加权+时延滤波”方式实现SCORE处理时，量化误差对系统信噪比和天线方向图的影响。
(4)研究了地形高度变化、卫星姿态误差、天线形变和通道幅相误差对DBF-SAR系统性能的影响，为系统设计人员和工程人员决定结构容差时提供了参考。分析了地形高度变化导致的接收增益损失；研究了卫星横滚角误差和距离向天线形变对天线方向图的影响，并对进而造成的NESZ、距离模糊和星下点回波抑制性能下降的问题进行了详细分析；研究了卫星偏航角误差、俯仰角误差和方位向天线形变对解多普勒模糊性能的影响；研究了通道幅相误差对距离向DBF和方位向解多普勒模糊的影响。