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合成孔径雷达(SAR)是自五十年代发展起来的一种新型对地观测手段，获取高分辨和超高分辨机载SAR图像是当今SAR发展的重要方向之一。机载SAR在实际录取数据中由于受到气流等影响使得雷达平台的运动轨迹和状态很难控制平稳。为得到聚焦良好的SAR图像，在传统的运动补偿之后，高分辨成像往往还要求从SAR回波数据中自动估计并补偿残余的相位误差，这一过程称为自聚焦。
SAR技术的研究是建立在SAR成像的基础上的，而对SAR成像原理的理解和成像算法的实现是SAR成像的必然条件。本文首先介绍了合成孔径雷达的基本工作原理，建立点目标雷达回波模型。在此基础上，讨论了合成孔径雷达距离多普勒算法并对其算法进行了改进。
运动误差是导致图像失真的主要原因，本文对对机载SAR系统的运动误差进行了分析，并详细说明了运动误差所引起的相位误差的分类和对成像质量的影响，然后对机载SAR运动补偿的各种方法进行了分类并作简单介绍。
自聚焦是合成孔径雷达成像的重要组成部分。本文重点讨论了基于SAR回波真实数据的SAR图像自聚焦算法。在讨论完传统的MD、CO、SAC、PGA算法之后，重点分析了最新出现的一种自聚焦算法SSA算法。