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合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是现代微波遥感领域的重要技术手段，具备全天时、全天候、远距离、高分辨对地成像能力，具有非常重要的军事和民用价值。分辨率和幅宽是衡量SAR系统性能的两项关键指标，获取陆海表面更高的分辨力和更广的测绘范围一直是人们不懈追求的目标。方位多通道技术以空间上采样维度的增加缓解分辨率和幅宽对方位时间采样率的矛盾约束，目前已经成为高分辨率宽幅SAR成像的主流技术手段之一，并成功应用于国内外多颗在轨SAR卫星。 未来空间对地观测应用对新一代高分辨率宽幅SAR成像提出了更高的要求。在天线尺寸、发射功率和空间采样均匀度等方面，常规方位多通道条带SAR已经越来越难以满足设计要求。新体制方位多通道SAR，将滑动聚束模式和TOPS模式与方位多通道技术结合，进一步加强高分辨和大幅宽的成像能力，是满足新一代高分宽幅成像需求的有效手段。但是，在新体制方位多通道SAR系统中，方位波束扫描展宽了整个场景回波的多普勒带宽，导致多通道SAR系统的多普勒频谱混叠更加复杂，无法直接使用传统的多通道信号重建算法进行处理。在方位多通道条带SAR系统中，理想情况下所有子孔径相位中心沿航迹方向分布。但是，在新体制方位多通道SAR系统中，方位向天线波束旋转导致天线相位中心位置偏移，同样限制了传统多通道重建算法的直接应用。除此之外，基带多普勒中心估计、适用于不同信噪比场景条件下的通道一致性校正技术等也是影响方位多通道SAR成像性能的关键问题。 论文针对上述新体制方位多通道SAR信号处理中的一系列关键问题进行研究，主要工作和创新性贡献包括: (1)首次给出机载C波段方位多通道TOPSAR和方位多通道滑动聚束SAR图像结果。详细研究了新体制方位多通道SAR系统的成像几何、信号模型与多通道信号重建技术。基于国产机载C波段方位双通道TOPS和方位双通道滑动聚束模式实验数据，设计了一套完整的数据处理流程，针对通道一致性校正、多通道信号重建和单通道数据成像等各个环节，给出处理结果并进行详细分析。 (2)提出三种新体制方位多通道SAR数据预处理算法。系统性研究了方位向天线波束主动扫描在新体制方位多通道SAR系统中的影响，详细分析了天线相位中心偏移在单通道和多通道SAR系统中的影响。从系统成像几何、特显点相位历程以及多普勒中心变化规律着手，提出了三种天线相位中心偏移校正处理方案。对不同校正方法的性能特点和适用范围进行了对比分析，通过仿真和机载实验数据处理验证了校正方法的有效性。 (3)提出一种联合基带多普勒中心估计的通道相位误差估计方法。详细分析了方位多通道SAR通道误差的来源及分类，研究了不同通道误差对系统性能的影响。基于多种不同信噪比、不同均匀性场景条件下的机载多通道实验数据，分析了各种通道一致性校正方法的处理性能。基于子空间投影方法，考虑天线波束斜视的影响，提出一种联合基带多普勒中心估计的通道相位误差估计方法。 (4)提出一种基于IMU的机载TOPS/滑动聚束SAR图像目标定位算法。方位向波束扫描的引入导致TOPS/滑动聚束SAR图像方位向像素位置与回波脉冲的对应关系变得复杂，同时IMU数据记录延时也会导致方位向定位误差的存在。针对这些问题，从数据采集的几何关系和成像算法出发，提出了一种新的机载TOPS/滑动聚束SAR目标定位方法。