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多普勒参数估计和原始信号仿真在合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)技术领域广受关注,前者是SAR高质量成像的保证,后者是SAR技术研究、系统研制的必要手段。本文重点研究了解SAR多普勒模糊方法,适于斜视SAR的多普勒参数联合估计方法,不依赖SAR运动参数先验知识的盲成像算法以及SAR原始信号仿真的快速方法。所有参数估计的新方法都经过了实测数据的验证,原始信号的快速仿真方法也在实际SAR仿真系统中得到了应用。本文的具体创新性成果如下:1.推导了SAR多普勒中心与场景距离的近似线性关系,并据之提出了一种解多普勒模糊的新方法。该方法在二维时域实现,适于低对比度场景,且由于只需估计模糊的多普勒中心,具有高的计算效率。2.研究了SAR信号在距离多普勒(RD)域的统计特性。基于该统计特性,提出了RD域对比度最大化和最小化两种稳健的解多普勒模糊方法。3.基于RD域对比度最大化或最小化,针对SAR的斜视会降低SAR传统自聚焦方法的性能问题,提出了多普勒参数联合估计方法,有效提高了自聚焦精度。4.在多普勒参数联合估计方法及对传统的相位差自聚焦方法进行改进的基础上,提出了不依赖SAR平台运动先验知识的盲成像算法。5.提出了SAR原始信号仿真的快速算法。以波数域成像算法为例,推导了SAR信号仿真算法与SAR成像算法的互逆关系。证明了SAR发射线性调频信号时,从目标空间出发模拟SAR信号空间的正向法和从图像空间出发反演SAR信号空间的逆向法两者之间的统一性。给出了香农插值的快速实现方法。6.提出了在仿真的原始信号中,基于多普勒波束锐化(DBS)的SAR平台运动位置误差注入方法,解决了运动位置误差对目标回波影响的空变性模拟问题。