分布式小卫星合成孔径雷达(DistributedSmallSatellitesSyntheticApertureRadar)是一种利用多颗卫星编队飞行实现空间对地观测任务的星载雷达系统新概念。和传统单星SAR系统相比，分布式小卫星SAR系统具有很多无法比拟的优势，包括：多基线干涉三维成像、地面运动目标指示、高分辨率成像以及宽测绘带成像等。本论文详细深入地研究了分布式小卫星SAR系统分辨特性、基线分析以及高分辨率成像算法、宽测绘带高分辨率成像算法等相关问题。主要研究内容和创新点有： 第一，深入研究了分布式小卫星SAR稀疏孔径信号模型，研究了分布式小卫星SAR系统模糊函数，将距离向回波信号随接收参数(小卫星位置、距离向快时间)的变化引入模型中，并且比较了不同编队构型下的模糊函数，分析了编队构型对模糊函数的影响。 第二，将小卫星绕飞轨迹Hill方程与地球自转相结合，深入研究了分布式小卫星SAR系统有效基线在轨道周期内的变化，并以Cartwheel编队构型为实例进行了分析。 第三，深入分析了频谱合成实现分布式小卫星SAR高分辨率成像算法，并将GAPES及最大熵谱估计方法引入成像算法中以解决极限基线引起的合成频谱不连续问题。 第四，以沿航向排列一发多收系统为研究对象，深入研究了空域滤波与插值法解方位多普勒模糊原理。并且从多普勒域和时域分析了长阵变短阵的等效性，给出了空域滤波与插值方法对波束覆盖同步的要求。 第五，以三维阵列、一发多收分布式小卫星SAR系统为研究对象，建立了三维阵列回波信号模型，成像时需首先对回波信号随斜距变化的空变相位项进行补偿，然后对回波信号解多普勒模糊之后再进行成像。论文对空变相位误差和空变包络误差进行了分析，提出了改进的空变相位补偿方法，并对两种方法的空变相位补偿误差进行了对比分析，证实了改进方法后性能得到了提高。 第六，深入研究了沿航向排列多中心频率分布式小卫星SAR系统。在该系统中，每颗小卫星同时发射不同中心频率的线性调频信号，所有卫星同时接收回波。本文对该系统宽测绘带二维高分辨率成像算法与宽测绘带高方位分辨率成像算法进行了深入的研究和分析，提出了完整的成像算法，并且对系统设计作了一定的探讨。