双基合成孔径雷达(Bistatic Synthetic Aperture Radar,BiSAR)是一种构型特殊的合成孔径雷达。合成孔径雷达可以搭载在如飞机、卫星等众多平台上,对目标探测区域进行探测成像。其具有远距离、全天时、全天候、高分辨的成像特点。合成孔径雷达系统使用的传输信号,具有一定的穿透能力,能够穿透云层、雨、雾甚至植被等,对目标区域进行探测成像。双基合成孔径雷达的发射机和接收机可以装载在不同的平台上,其特殊构型提高了收集数据的灵活性,使得应用范围更广、更灵活。同时,收发异置的特点,也使得双基合成孔径雷达能够获取非后向散射的信息。基于以上的优点,双基合成孔径雷达在近年来得到了广泛的发展。随着科技水平的不断发展,无论是战场情报检测还是地质灾害检测等应用场景都对SAR成像技术及图像处理技术提出了更加高效并可靠的要求,双基SAR成像技术的研究也十分重要和必要。双基合成孔径雷达的成像构型使得其回波信号的斜距历程在数学上使用两个根号项的和表示,此时,传统单基合成孔径雷达中使用的驻定相位点原理无法用于求取双基SAR回波信号二维频谱的准确表达式。传统单基SAR的成像算法也无法直接应用到双基合成孔径雷达的成像处理之中。针对上述问题,本文主要对两个方面进行研究:(1)任意双基SAR系统回波信号的二维频谱;(2)双基SAR成像算法。本文主要研究内容如下:第一部分,提出了一种沿波束中心方向上的等效波长,基于该波长在任意双基SAR成像系统的物理和几何关系,推导出了任意双基SAR系统回波信号的二维频谱表达式,提出了一种针对该频谱表达式的Omega-K算法。基于改进等效波长的二维频谱推导,是在发射机和接收机方位时间同步的条件下进行的。该方法避免了使用驻定相位点原理,准确度高。随后,基于该频谱下,推导了双基SAR Omega-K算法实现的具体补偿函数表达式。经实验验证,该算法可以良好的对目标点进行聚焦成像。第二部分,提出了一种基于复卷积的全卷积双基合成孔径雷达成像网络BiSARNet,将复卷积应用到SAR复数信号处理,提取SAR的复数域特征,然后进一步使用实数多通道卷积将复数域特征融合,得到SAR的实数域特征;最后使用反卷积层扩大实数域特征,并使用实数卷积解码特征,得到最终的图像。BiSARNet使用全卷积结构,可以接受任意尺寸的输入,在训练过程中使用256×256的输入,测试时可以直接输入1024×1024甚至更大的数据,输入输出灵活,成像速度快,在实际应用中有很大的作用。BiSARNet成像结果可以较为完整的呈现SAR信号中的地貌地物信息,但在小目标的成像上有所欠缺,图像略微模糊,暂时无法满足对精度要求高的应用需求。