合成孔径雷达SAR在斜视模式下具有很高的机动灵活性,通过改变天线波束指向,可对侧前方目标预先成像,对侧后方目标再次成像,这对于现代条件下局部战争的战场侦察具有重要意义。　　 斜视模式下,距离向和方位向耦合性增强,如何实现二维解耦是SAR领域的研究热点之一。本文主要研究内容以斜视条带及聚束成像算法为主,围绕着回波模型、时频特性展开算法的研究,建立了原理分析、回波模拟、算法分析、算法仿真、成像处理及成像性能评价等理论框架和系统方法。　　 首先,系统地研究了条带斜视模式的回波模型、时频特性和二维耦合。在此基础上提出了四种改进的斜视条带SAR成像算法。其次,围绕聚束斜视模式展开研究,详细分析了回波模型、时频特性以及方位频谱去混叠。最后提出了两种改进的斜视聚束SAR成像算法。　　 本文的主要贡献及创新总结如下:　　 (1)深入分析研究了条带斜视SAR系统的时频特性、二维耦合、距离徙动特征,构建了场景回波模拟几何模型,分析了成像中的相位误差对成像质量的影响,同时给出了斜视时性能指标计算方法。　　 (2)针对大斜视SAR呈现的大距离走动、小距离弯曲的特点,提出了两种时域去走动的算法。　　 基于NCS改进SAR大斜视角RD成像算法,将时域去走动、RD算法和NCS算法中的变标思想相结合,通过方位向NCS处理将时域去走动造成的多普勒调频率变化引起的方位向空变性消除,增加了方位向聚焦深度。　　 基于时域去走动的SAR大斜视CS算法,将去走动和CS算法相结合,通过时域去走动和频域去距离弯曲完成距离徙动校正实现二维解耦,从而提高了成像的精度以及测绘带宽度。　　 (3)针对大斜视时引起的系统传递函数高次相位项增大,研究了一种改进的NCS算法。考虑传递函数的四次相位,同时采用两次调频变标来消除常规NCS算法中的方位向参考频率须在方位频率范围之外的限制。　　 (4)非均匀傅立叶变换NUFFT可实现非均匀的时频变换,本文将NUFFT应用到RMA算法中代替Stolt插值和距离向IFFT变换,给出了详细的理论推导、算法仿真和成像处理,仿真结果表明改进后的RMA算法在保证精度的同时提高了效率,为SAR成像算法中的非均匀时频变换提供了一条新途径。　　 (5)深入研究了斜视聚束SAR系统的时频特性,针对聚束SAR方位向频谱混叠,研究了两种去混叠的方法,包括方位向升采样操作和方位向deramp操作。在分析方位向多普勒带宽时,通过理论推导和仿真说明了在大斜视时,计算多普勒带宽须考虑由距离向带宽引起的多普勒中心变化。同时详细分析了斜视聚束场景回波几何关系以及回波模拟。　　 (6)针对斜视聚束SAR,采用两步式处理的成像方法,首先去除方位频谱的混叠,其次与条带处理算法相结合完成成像处理,文中研究了两种适合大斜视聚束SAR成像算法。　　 基于NFS的大斜视聚束SAR成像算法,结合了FS算法和NCS算法的优点,考虑了FS算法中忽略的二次距离压缩SRC的一阶变化量,并且在方位频域相位补偿时考虑了时频变换的标度变化。　　 大斜视聚束SAR的改进RMA算法,采用一种称为零.多普勒的改进Stolt变换,在进行Stolt变换时消除了方位向调制,之后在距离多普勒中补偿改进Stolt变换中的剩余相位,补偿时同时考虑了变换前后的标度变化。