双基地合成孔径雷达(SAR)是一种将接收系统和发射系统分置于不同平台上的新型SAR体制。与常规的单基地SAR相比,双基地SAR具有获取目标信息丰富、隐蔽性高和抗干扰性强等优点,在军事和国民经济的诸多领域均有良好的应用前景。近年来,双基地SAR已成为国际SAR技术研究的一个新热点。本文首先分析了任意飞行模式下的双基地SAR系统,建立了几何模型和回波信号模型,分析了其多普勒特性、分辨率特性和双基地雷达方程等,得出双基地SAR回波信号特性与收发布局模式密切相关。然后重点研究了非合作星地双基地SAR模式,并建立了该模式下的几何模型和回波信号模型,分析了其多普勒特性、分辨率特性和测绘带特点等。较深入的研究了双基地SAR成像算法。分析并给出了适合非合作星地双基地SAR模式的双基地RD算法和双基地BP算法。通过对点目标及面目标仿真数据成像处理,验证了两种算法的有效性和适用性。最后对两种算法的成像效果和运算量进行了分析和比较。多普勒参数估计方法是RD算法的关键技术,也是进行运动补偿的必要步骤。本文首先对几种典型的相位误差进行了分析,通过仿真给出了它们对成像带来的影响。接着分析研究了四种多普勒参数估计法,通过仿真验证了它们在非合作星地双基地SAR模式下的有效性和适用性。并对各种算法的估计精度进行了比较。仿真结果表明:在多普勒中心频率的估计中,图像域能量均衡法的估计精度要高于回波域能量均衡法;在多普勒调频斜率的估计中,相位梯度法的估计精度要高于子视图法。分析研究了双基地同步误差对成像的影响。对存在收、发系统照射同步误差、时间同步误差和频率同步误差的三种情况分别进行了仿真研究,给出了它们对成像处理带来的影响。本文最后介绍了一款适用于星地双基地SAR回波数据采集的接收机系统。给出了该接收机系统的组成和工作原理。介绍了接收机室内测试过程,并对采集到的数据进行了初步成像处理,验证了接收机系统的有效性。