合成孔径雷达(SAR)是一种主动式的高分辨率成像雷达,具有优于传统光学与红外成像的全天时、全天候的工作特点,已广泛应用于侦察、监视、测绘、勘探等军、民应用领域。高分辨率机载SAR成像处理算法复杂度高、数据吞吐量大,如何实时获取高质量SAR图像是机载SAR技术领域的一个研究热点。本文主要研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)的机载SAR实时成像与几何失真校正方法的实现方案。论文主要工作包括:第一章首先介绍了SAR成像的研究背景,回顾了机载SAR研究的发展历程。在考虑SAR成像信号处理需求的前提下,对比FPGA与DSP的技术与应用特征,说明选用FPGA技术进行机载SAR成像系统硬件实现的优势。第二章构建了SAR信号采集和成像几何模型,给出了改进后的极坐标格式算法(PFA)的推导过程,采用距离向尺度变换、方位向插值操作实现了PFA算法中回波数据的坐标格式转换。此外,由于PFA建立在平面波前假设下,在实际弯曲波前下会导致图像几何失真,研究了采用图像域二维重采样实现几何失真校正的方法。通过模拟点目标回波的成像处理验证了算法的有效性。第三章研究了FPGA硬件系统的实现方案,设计了距离向处理、方位向处理、FFT时分复用、几何失真校正等核心模块的算法映射,并选用DDR3 SDRAM用于数据存储,开发了转置读写控制器,完成了分模块功能仿真验证。第四章搭建了完整的基于FPGA的机载SAR成像处理系统,选用Xilinx公司Virtex7-XC7VX690T板卡作为实现平台,利用上位机实现数据收发,通过以太网与板卡上PCIe处理模块进行数据通信。对实测数据进行了成像与几何失真校正处理,给出了板卡资源占用率与处理速度等性能指标的量化分析结果,表明本系统在处理精度、速度及实时性方面均满足设计要求。第五章在对研究内容与结果进行总结后,提出系统尚可改进之处与后续研究方向。