合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SA R)作为成像雷达的主体,具有全天候、全天时、远距离、二维高分辨率以及宽场景成像等特点。它在军事领域和民用领域都具有极其重要的应用价值,特别是在军事侦察、环境勘察、资源勘察等应用中更是扮演着重要的角色。其中,多通道合成孔径雷达(Muti-Channel Synthetic Aperture Radar, MC-SAR)因其在地面动目标检测、高分辨宽测绘带(High-Resolution and Wide-Swath, HRWS)成像及抑制干扰等方面的显著优势,得到了国内外遥感领域和雷达成像领域专家的广泛关注,成为该领域研究的热点-7一为了获得方位的高分辨,传统的单通道合成孔径雷达系统在满足方位天线面积最小的同时还必须满足高脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency, PRF)要求。但设置有限高的PRF是为了获得距离宽测绘带而需要克服距离模糊的必要条件。此情形说明在单通道合成孔径雷达系统中,高分辨和宽测绘带是一对矛盾的性能指标。多通道合成孔径雷达系统的应用可以很好地解决这个问题,它结合数字波束形成技术(Digital Beam-Forming, DBF)可以高效地实现高分辨宽测绘带对地观测。本文以多通道SAR系统的成像中的几个关键问题和难点为研究目标,重点针对其中的斜视模式下成像算法以及高分辨宽测绘带成像中引起的多普勒谱模糊问题进行分析研究并提出了合适的解决方法和算法。论文内容可以概括为如下几个主要部分：1、多通道高分辨宽测绘带SAR成像中的多普勒中心估计本文第三章对多通道高分辨宽测绘带SAR成像中的多普勒中心估计方法进行了研究。对于方位多通道SAR系统,由于每个通道回波的多普频谱都存在模糊,已有的传统多普勒中心估计算法对此情况已不再适用。本章提出一种基于最大似然数的多通道高分辨率宽测绘带SAR系统多普勒中心估计算法,对工作在斜视模式下的方位多通道SAR系统成像处理中多普勒中心估计方法进行研究。首先,我们对相邻通道之间相关函数的相位进行估计；接着,利用前一步估计所获得的相位与距离频率之间的关系,进一步估计出一个系数矩阵,该矩阵包括通道位置信息和多普勒中心信息；然后,利用上一步估计得到系数矩阵将多普勒中心提取出来；最后,通过仿真实验结果验证了该算法的可行性和有效性。2、斜视模式下MC-SAR成像的多普勒域走动校正技术本文第四章对斜视模式下MC-SAR系统的回波模型及成像原理进行了研究,并提出了一种考虑随距离空变性的成像方法。在斜视情况下,雷达回波信号的多普勒中心并不为零,因此将会带来多普勒中心模糊,特别在有些特别情况下将带来方位多普勒谱断裂。为了解决这种情况可以可以先沿方位向上来进行多普勒频移,接然后再把回波信号变换到二维频域后再进行二维频域的匹配滤波处理。在斜视情况下,由于因为频谱的倾斜而导致需要处理的数据量变大,所以算法选择在方位多普勒域上进行走动校正。这样不仅可以对频谱沿距离的倾斜进行校正,并且降低了所需要处理的数据量。对于不在同一个距离上的不同点目标,它们的两维频谱存在高次相位的误差,距离误差越大相位误差也越大。利用线性调频变标(chirp)一scaling)算法可以有效地解决这种沿距离上存在弯曲差的问题。本章所提算法先在两维频域进行走动校正和二次预滤波；然后把数据变换到距离多普勒域；接着进行线性变标处理,把沿距离向上不同的弯曲量变成统一的弯曲量；最后进行距离脉压和方位脉压获到聚焦好的SAR图像。仿真实验证明了该算法的可行性和有效性。3、多通道高分辨宽测绘带SAR方位信号重建技术本文第五章对方位信号重建技术及重建过程中的误差问题进行了研究,并提出了一种基于局部多项式傅里叶变换(LPFT)的合成孔径雷达方位信号重建算法。在混合基线情况下,斜视模式的多通道合成孔径雷达高分辨率宽测绘带成像研究是比较复杂的。由于混合基线和地形起伏,方位信号重建问题是这种情形下成像的一个关键问题。为了解决这一问题,本章提出了一种充分考虑场景地形高程因素影响的新型方位信号重建方法。首先,在方位时域进行线性距离单元徙动校正(RCMC)和相位补偿预处理；接着,根据方位向回波信号的特点,利用局部多项式傅立叶变换(LPFT)获得一个粗聚焦的SAR图像；然后,基于联合像素矢量和鲁棒波束形成(RCB)技术,提出一种用于进行LPFT频域多普勒模糊方位信号重建的多普勒模糊抑制方法。该方法利用成像场景数字高程模型(DEM)消除了其中因为混合基线和地形起伏而造成的影响。最后,利用现有的斜视模式HRWSMC-SAR成像算法对SAR回波进行成像聚焦处理。通过仿真数据和斜视模式MC-HRWS SAR实测数据证明,本章所提出的方位信号的重建方法是一种有效和可行的方法。