一站固定式双站合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是指将发射机配置于固定平台,接收机配置于移动平台(反之亦然)的新体制双站SAR系统,它不仅具备一般双站SAR的众多优点,而且便于构建与部署,在军事侦察、区域监测、资源勘察等军民领域都具备广阔的应用前景。一站固定式双站SAR虽然相对容易部署,但是其成像处理却极其困难。由于发射机与接收机之间相对位置随方位向时间的变化而变化,导致其回波具有距离单元徙动二维空变、多普勒相位方位依赖等特性,在高分辨率、宽测绘带条件下这些特性带来的不利影响较为严重。为了解决上述诸多成像难题,本文开展了以下几点创新性工作:首先,根据回波信号的双站瞬时斜距特性,提出了一种用于描述回波距离-方位空变特性的椭圆模型,并基于该模型推导出了一种二次距离单元徙动校正(Range Cell Migration Correction,RCMC)的方法用于改进距离向处理。该方法在线性距离去走动(LRWC)、keystone(KT)变换以及一致距离徙动校正(BRCMC)处理的基础上,能够有效的校正残余高阶RCM分量,特别适合高分辨率、宽测绘带一站固定式双站SAR的成像处理。其次,基于以上椭圆空变模型,提出了一种改进的非线性调频变标(Nonlinear Chirp Scaling,NLCS)算法用于提高方位向聚焦性能。利用该模型对多普勒调频因子进行了一次项建模,并推导出了改进的多普勒调频变标函数和方位压缩函数,从而完成方位了向聚焦处理。相比基于传统距离空变模型的NLCS算法,本文提出的基于椭圆空变模型的改进的NLCS算法在高分辨率、宽测绘带条件下能够获得质量更好的方位向聚焦效果。最后,提出了改进的二次椭圆空变模型,并基于该模型推导出了一种拓展的非线性调频变标(Extended NLCS,ENLCS)算法用于进一步提高方位向聚焦深度。首先利用改进的椭圆模型推导出多普勒调频因子的二次近似解析式。再根据该解析式以及ENLCS算法原理,推导出了改进的多普勒调频变标函数,完成方位向均衡。相比前文所述的基于椭圆空变模型的NLCS算法,由于充分考虑了多普勒调频因子的高次项的空变特性,基于二次椭圆空变模型的ENLCS算法能够处理更高分辨率、更宽测绘带的一站固定式双站SAR数据。