合成孔径雷达(SAR)是二战后发展起来的一种新型雷达体制,广泛应用于军事和民用领域。合成孔径雷达的出现扩展了原始的雷达的概念,使它具有对区域目标(地面等)进行全天候,全天时成像和识别的能力。它对国防技术现代化,国民经济建设具有十分重要的意义。传统SAR算法在进行聚焦时候都利用了匹配滤波器,数据的相位都要随着距离变化,而且频域处理很繁杂,影响了SAR成像的精度和质量。波数域算法是一种精确的合成孔径雷达算法,与传统算法相比能提高成像的精度和质量。本文首先介绍了合成孔径雷达的发展,应用领域,以及研究现状,并对其技术特点以及基本原理进行了简要的介绍。回顾了合成孔径雷达的一些基本问题,介绍了合成孔径雷达的基本原理、合成孔径雷达成像的基本原理以及脉冲压缩原理等。并且,分析了距离徙动产生的机理。然后,对星载合成孔径雷达的回波信号模型进行了详细的分析,讨论了SAR波数域成像算法,并与RD算法做了比较和分析。通过对两种算法的仿真及实际数据的成像结果可以看出,由于波数域算法直接以空间变量对回波信号进行傅里叶变换,把信号变换到波数域进行处理,无须近似。波数域成像算法是SAR二维移变滤波器的最有效实现,但是Stolt插值运算将带来附加的计算量并且频域插值精度对成像质量有一定影响。最后,论文利用波数域算法对Radarsat的实测数据进行成像,并给出了每一步的具体实现方法,并对实验结果进行分析。