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合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)是一种具有全天时、全天候对地观测能力的主动式微波成像雷达,在军事侦察、自然灾害防治和海洋观测等领域得到了广泛的应用。然而,传统星载单通道SAR受到最小天线面积的约束,无法同时满足高分辨率宽测绘带(High Resolution Wide Swath,HRWS)的成像要求。多通道SAR技术克服了这一限制,成为目前高分辨率宽测绘带成像的主要成像模式。 本文针对方位向多通道SAR成像这一课题,在总结现有研究成果的基础上,确定了多通道SAR方位向非均匀采样信号的重构和多通道SAR系统误差的分析与估计两个研究方向,对相关算法进行了分析和仿真。 首先,本文分析了最小天线面积约束的来源,指出脉冲重复频率PRF面临的取值范围限制。简要分析了传统成像模式(条带SAR、聚束SAR和ScanSAR)在高分辨率宽测绘带成像方面的局限性。 其次,通过建立方位向多通道SAR一发多收的回波信号模型,分析了方位向非均匀采样信号的成因。基于方位向非均匀采样信号的滤波器组重构算法,结合单星多波束SAR等效相位中心的位置特征,提出了简化后的方位向非均匀采样信号重构算法,并通过仿真验证了算法的有效性。 再次,针对多通道SAR系统误差对HRWS成像质量的影响这一问题,本文选取了通道幅相不一致误差、卫星姿态误差和时钟同步及时钟抖动误差作为研究对象,经过分析发现以上误差在不同程度上引起了图像的虚假目标现象。根据成对回波理论,推导出虚假目标位置和相对强度的表达式,仿真分析的结果验证了以上结论的准确性。 最后,在多通道SAR误差分析的基础上,本文对通道相位误差的估计问题进行了研究,总结归纳了最小熵法、信号子空间法和天线方向图法三种相位估计算法。综合考虑系统需求和算法性能,本文选取了天线方向图法进行了仿真分析,仿真结果证明了该算法的有效性。