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随着合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)应用越来越广泛,高分辨宽测绘带(High Resolution Wide Swath,HRWS)成像的要求越来越迫切。多通道SAR系统在这样的背景下被提出,它通过增加空域采样的方式来突破传统单通道SAR的“最小天线面积”约束,从而实现HRWS成像。本文主要研究了多通道SAR系统中的单发射方位多通道(Azimuth Multichannel,AMC)SAR系统和多发射AMC SAR系统的HRWS成像技术,它们分别属于“一发多收”(Single Input Multiple Output,SIMO)SAR和“多发多收”(Multiple Input Multiple Output,MIMO)SAR的范畴。具体研究内容如下:第二章研究了单发射AMC SAR的信号重构与性能仿真。建立了信号模型,并分析了单发射AMC SAR信号的时、频、空域特性;推导了方位谱重构公式,分析了重构区间选取的问题。对单发射AMC SAR进行了一维和二维成像仿真,并评估了成像的性能,分析了沿航向通道间隔变化、幅相不一致性等对成像性能的影响。第三章研究了多发射AMC SAR的回波分离方法与成像处理技术。建立了多发射AMC SAR系统的信号模型,并仿真比较了多种回波分离方法实现回波分离的性能;理论上阐明回波分离后的信号可以转化为单发射AMC SAR信号进行处理。最后对多发射AMC SAR进行了二维信号级成像仿真,通过成像性能的评估验证了多发射AMC SAR实现HRWS成像的可行性。第四章主要研究了AMC SAR的通道误差补偿和实测数据处理。在对单发射AMC SAR信号作了通道均衡后,本文提出了一种改进正交子空间(orthogonal subspace,OS)算法用于估计通道相位误差:改进OS算法的通道相位误差估计考虑了天线方向图加权,并利用全部多普勒频点信号子空间与噪声子空间的正交约束条件建立代价函数,从而得到相位误差估计的最优值,该方法有效克服了常规正交子空间算法利用单个多普勒频点估计通道相位误差时的不稳健问题。然后针对水陆交界区域通道误差估计出现较大偏差的情况,分析了多普勒中心和通道相位误差之间的关系,得到分块估计多普勒中心的偏差会导致通道相位估计出现偏差的结论,进而提出了多普勒中心修正方法,解决了水陆交界区域通道相位误差估计有较大偏差的问题。最后用机载单发射AMC SAR实测数据对所提方法进行了验证。