合成孔径声呐(SAS)起源于合成孔径雷达领域,从20世纪60年代开始将其引入声呐领域。SAS是一种新型高分辨率成像声呐,其基本原理是利用小尺寸的换能器通过平台沿方位向的移动来合成虚拟大孔径,以获得高的方位向分辨率。距离向分辨率则是通过对SAS接收到的回波信号进行距离向的脉冲压缩来实现的。合成孔径声呐在海洋资源开发、文物保护、地形测绘和水下搜救等方面有着十分重要的作用和意义,也日益受到人们的普遍关注。对合成孔径声呐成像算法的研究一直受到研究人员的重视,本文主要研究了SAS经典的、至今仍被使用的距离多普勒(RD)算法。该算法主要包括距离压缩、距离徙动校正和方位压缩三大处理模块,其中距离徙动校正是算法的核心。该算法适用于SAS在理想航迹情况下,但是实际应用中,声呐载体会在船舶操纵杆和风浪等因素的影响下偏离理想航迹,产生运动误差,进而影响SAS成像质量。所以在第四章中系统研究了运动误差及其补偿方法,并基于运动补偿提出了RD的改进算法。最后利用该算法进行了声呐成像仿真,成像质量良好,验证了该改进算法的有效性和可行性。本文具体研究内容为：1.本文讨论了经典的SAS成像算法-距离多普勒算法。在第二章理论知识的基础上,着重分析了距离多普勒算法的执行步骤以及公式推导过程。距离多普勒算法主要包括距离压缩、距离徙动校正和方位压缩三大处理模块,也正是不同的距离徙动校正方法产生了不同的成像算法。利用该算法分别对点目标、面目标和体目标进行了仿真实验,成像质量良好,但是该种算法并没有考虑运动误差。2.本文研究了运动误差及运动补偿。在实际应用中,SAS由于受到海洋环境的影响,经常会偏离航迹,出现运动误差。这种运动误差主要是平移运动误差,它会改变回波信号的多普勒中心,影响回波信号的相位信息,在对回波信号进行匹配滤波和距离徙动校正处理后,SAS图像会出现散焦,最终导致成像质量下降。平移运动误差可以分解为视线方向运动误差和航迹方向运动误差,它们均影响成像质量,所以本文主要分析了这两种运动误差并提出其补偿方法。3.本文提出基于运动补偿的RD改进算法。运动误差会导致回波信号的相位发生变化,所以RD改进后的算法首先需要对回波信号进行相位误差补偿,实际上就是对回波信号进行滤波。在距离向FFT后还需要进行包络校正以及后续的插值运算。最后利用该改进算法分别对点目标、面目标和体目标进行了仿真实验,成像结果验证了该改进算法的有效性及可行性。