机载前视双基地SAR作为机载双基地SAR的一种特殊模式,能够对接收机航迹下方的区域进行高分辨成像,消除了传统双基地SAR固有成像盲区,具有独特的优越性,其在军用和民用领域有着广泛的应用前景。本文主要研究了前视双基地SAR的各阶多普勒参数估计方法以及基于GPU的成像并行实现方式,主要内容如下：1.分析了前视双基地SAR的几何模型和回波模型；详细研究了多普勒质心、多普勒调频斜率以及多普勒三阶项与收发平台运动参数的关系；研究了目前GPU的架构以及CUDA并行编程模型。2.针对前视双基地SAR多普勒质心较大的特点研究了基于radon变换和相位增量的多普勒质心估计方法；研究了基于DCFT变换和时间-调频斜率分布的多普勒调频斜率估计方法,并且分析了多个线性调频信号在时间-调频斜率分布域上交叉项的影响,得出利用检测因子能够精确地估计多普勒调频斜率的结论；分析了前视模式下多普勒三阶项不可忽略的原因,提出了在时间-调频斜率分布域上基于radon变换的多普勒三阶项估计方法,仿真验证了各算法的有效性。3.针对双基地SAR高精度仿真与成像处理运算量大的特点,提出了方位向并行处理的回波仿真实现方法和像素点并行的后像投影算法实现方法,实现了基于GPU的SAR回波仿真和后像投影(BP)成像算法的并行程序设计,并结合GPU的特性提出了一些程序的优化方法。仿真验证了并行程序设计的正确性,同时说明了GPU的浮点运算能力大大超过CPU,特别对于大场景目标的仿真以及成像,GPU的运行速度提升更为明显,基本可满足仿真成像处理的速度要求。