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本文主要研究了合成孔径雷达自聚焦算法、星载扫描模式合成孔径雷达成象和星载扫描模式合成孔径雷达天线设计三个方面的内容。 在对合成孔径雷达自聚焦方法的研究中，本文用Matlab语言实现了Mapdrift算法、PGA算法及最优对比度算法，验证了它们的正确性。本文还提出了一种高鲁棒性的遗传自聚焦算法，并将这种新算法应用于实际L-SAR回波的成象，得到了很好的成象效果。另外，本文还提出了Mapdrift自聚焦算法在合成孔径雷达实时成象处理器上的一种具体实现方案。 根据扫描模式合成孔径雷达的时频域特点，通过对不同成象方法及加拿大RadarSAT扫描模式雷达实际回波数据的理解，本文以c语言实现了分块的R—D算法、全孔径R—D算法、SPECAN算法、改进的CS算法等几种适合于扫描模式回波成象的算法，在算法实现过程中结合实际数据讨论了抑制点目标回波旁瓣、实现快速距离走动校正、减弱Scalloping效应、减小距离模糊、抑制方位向重影、准确估计多普勒中心频率等问题，并在成象过程中加以应用。本文还提出了实现高效的无需CTM的快速二维FFT算法的方案，通过模拟对其性能进行了分析。 本文从雷达工作模式、模糊度、分辨率及信噪比等几个方面研究了适合于合成孔径雷达的有源相控阵天线波束调节方式和波束赋形特点，以此为依据设计了一种适合于二条带高分辨率扫描模式星载合成孔径雷达的有源相控阵天线并计算验证了设计结果。另外，本章还研究了有源相控阵天线的可靠性问题，提出了利用冗余设计提高天线可靠性的方法，显著的提高了有源相控阵天线的工作寿命。