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交轨向多孔径SAR系统是指在交轨向具有多个孔径的SAR系统，主要包括交轨干涉SAR系统和交轨阵列SAR系统两种形式。其中交轨干涉SAR系统一般采用两个孔径，通过干涉处理获取观测场景的数字高程信息;交轨阵列SAR系统至少需采用三个以上的孔径，实现对观测场景的三维成像，为减少系统的体积、重量，交轨向阵列一般采用稀疏阵列。研究交轨向多孔径SAR信号的稀疏性问题可以缓解多孔径引起的数据量增大、处理难度增加及系统复杂等问题，对现代雷达的发展具有重要意义。 本文基于机载平台，分析了交轨向多孔径SAR信号稀疏性，并研究了其信号处理问题，主要研究内容包括以下几个部分: 1.研究了干涉SAR图像数据压缩问题。针对干涉SAR数据量较大影响其处理和传输的问题，提出将干涉SAR的图像数据压缩转化为一个幅度图像的压缩和一个干涉相位图的压缩。设计了其机上信号处理流程，给出了基于DCT和小波变换的两种机上数据压缩方法，并对其数据压缩性能进行了分析。针对相干斑对干涉相位影响较大的问题，在对干涉相位图进行压缩前，插入了回转中值滤波。对不同信噪比下干涉SAR仿真数据和实际数据的处理结果验证了本文所述方法的有效性。 2.研究了SAR信号的稀疏性和重构处理问题。合成孔径雷达的回波数据和图像数据都是复数，由于各个分辨单元的初始相位是随机的，致使连续变化地物场景的信号带宽较大，传统的单天线SAR很难实现空间稀疏降采样。针对该问题，本文首次提出了基于图像干涉处理的信号重构方法，该方法可以去除二维信号分辨单元的随机初相位，降低信号带宽，体现场景的连续性，使连续场景信号在频域具有稀疏性，可以对其在空间域进行稀疏降采样。仿真信号和双天线毫米波干涉SAR实际信号的处理结果证明了本文方法的有效性。 3.研究了连续场景的稀疏阵列SAR侧视三维成像问题。采用交轨向多天线观测结构，将信号重构方法应用于交轨稀疏阵列SAR侧视三维成像，分析了交轨向稀疏阵列SAR的成像模型，利用信号重构方法去除了散射点随机初相位，降低了复信号带宽，使得稀疏阵列多相位中心孔径综合后得到的等效相位中心数量少于满阵天线的子阵数量，以较大间隔的空间稀疏采样实现稀疏阵列SAR侧视三维成像。采用仿真锥体场景的稀疏阵列SAR侧视三维成像结果对本文方法的有效性进行了验证。