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合成孔径雷达(SAR)的常规成像模式(如条带模式和聚束模式)不能同时兼顾高分辨率与大测绘面积，而滑动聚束模式是一种新颖的介于条带模式和聚束模式之间的SAR工作模式。它通过控制天线辐照区在地面的移动速度可灵活调整方位向分辨率，成像的面积大于聚束模式，方位向分辨率优于相同天线尺寸的条带模式，因此可以在高分辨率和大面积成像中做出很好的权衡。条带模式和聚束模式均可看成是滑动聚束模式的特例。
本文围绕这三种模式，尤其是滑动聚束模式，进行了相关研究，分析了滑动聚束SAR的信号模型、系统特性和关键技术，以及ωK成像算法、成像模式比较和运动补偿等。本文的主要贡献和创新点有：
1)扩展了滑动因子定义，对滑动聚束模式进行了模式细分；建立了滑动聚束SAR的场景几何模型和回波信号模型，进行了相应的回波模拟；分析了滑动聚束SAR的系统特性参数：多普勒带宽、方位向分辨率和脉冲重复频率的选择。
2)针对滑动聚束SAR的方位频谱混叠现象，研究了三种去频谱混叠方法：方位向子孔径处理、方位向升采样处理和方位向Deramp处理；着重分析了大距离带宽对方位向Deramp处理的影响，得出了大距离带宽时Deramp处理的脉冲重复频率的取值下限，并进行了相应的仿真验证。
3)建立了斜视滑动聚束SAR的场景几何模型，推导了回波模拟所需的关键参数的计算公式，给出了点阵目标的回波仿真结果；分析了斜视滑动聚束SAR的多普勒历程，以及方位向Deramp处理时脉冲重复频率的取值下限；推导了适用于大斜视滑动聚束SAR的修正ωK算法，并仿真验证了算法的有效性。
4)对条带模式、聚束模式和滑动聚束模式进行了系统的比较，包括几何模型(天线扫描速度和测绘带宽)和多普勒历程(点目标多普勒带宽、场景多普勒带宽和方位向分辨率)，仿真分析了滑动因子取值与多普勒带宽和方位向分辨率的关系；着重比较了三种模式的方位模糊的区别，推导了适用于三种模式的方位模糊度的统一计算表达式，分析了聚束模式和滑动聚束模式经过方位向Deramp处理后方位模糊度的变化，仿真分析了三种模式的方位模糊度曲线，为SAR系统设计提供了相应的理论依据。
5)针对机载SAR系统，分析了两步运动补偿技术和带运动误差的SAR信号模型；研究了两种将传统ωK算法与两步运动补偿技术相结合的方法：修正Stolt变换和方位向扩展处理；分析了两步运动补偿技术在低频段SAR的局限性，推导了适用于低频段SAR的三次运动补偿形式，并进行了相应的仿真验证。