ScanSAR是一种具有宽测绘能力的SAR工作模式，并已应用到多种星载SAR系统中。但是由于目标被天线方向图的不同部分增益加权，目标回波信号的幅度被方向图周期性的不均匀调制，产生了ScanSAR模式固有的扇贝效应。另外，方位模糊比和噪声等效后向散射系数也会随着方位向变化。TOPSAR是一种改进的扫描模式，和ScanSAR一样，TOPSAR也是以分辨率来换取宽测绘带的SAR工作模式，但是它通过天线波束从后往前扫描解决了ScanSAR的诸多缺点。无论在国际还是国内，越来越多的科研人员开始重视TOPSAR的研究，TOPSAR必将成为未来星载SAR系统的一种重要工作模式。　　 本文对TOPSAR的工作原理、信号特点、系统参数设计方法及成像算法进行了系统研究，主要工作具体如下：　　 1)研究了星载SAR主要性能指标。作为星载TOPSAR研究的基础，重点对分辨率、模糊比、噪声等效后向散射系数及天线面积约束条件进行了分析。　　 2)研究了ScanSAR的工作原理，分析了ScanSAR的系统性能与固有缺点，重点对其扇贝效应进行了分析。在此基础上研究了TOPSAR的工作原理，分析了其消除扇贝效应的机理，重点研究了其时频特点，给出了TOPSAR与条带SAR方位分辨率之间的关系，并从模式因子角度对各种工作模式进行了分析。　　 3)研究了星载TOPSAR系统参数设计方法，总结出系统参数与系统性能之间的约束关系，并从C波段典型星载SAR参数出发，给出了参数设计的具体流程。对TOPSAR和ScanSAR的系统性能进行了分析比较。分析了残余扇贝效应产生的原因，并指出了解决方案。　　 4)研究了TOPSAR的信号特点，分析了直接算法的可行性与局限性，重点对基于基带方位变标的成像算法进行了详细分析，通过TerraSAR-X参数对该算法进行了点目标仿真验证，并进行了ScanSAR点目标仿真对比。