高分辨率成像是合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）系统研制与应用的关键环节。SAR系统的高分辨率探测感知特点,有效提升了SAR在焦点区域信息获取和态势感知能力,使其成为军用和民用遥感领域重要的获取信息手段。与高分辨率SAR相适应的高精度高效成像算法、运动误差补偿算法、宽幅连续测绘体制设计等仍面临诸多问题与挑战。本文立足于SAR高分辨率应用需求,对高分辨率SAR的信号处理技术和系统参数设计分析展开研究,主要内容与创新点如下:第二章对高分辨率SAR成像算法展开探讨和研究。SAR高空间分辨体制通常由系统的距离向大带宽和方位向的大扫描角来实现,本文分析了方位基带变标算法（Baseband Azimuth Scaling,BAS）无法对滑动聚束大带宽SAR子孔径的距离-方位高阶相位解耦合的成因,并结合通用的调频变标算法（Generalized Chirp Scaling,GCS）提出了适用于滑动聚束大带宽SAR的GCS-BAS成像算法;视频SAR（Video SAR,ViSAR）通常工作于连续大扫描角模式下,部分孔径工作于大斜视模式下,本文在分析传统非线性调频变标（Nonlinear Chirp Scaling,NLCS）算法采用驻定相位法（Principle of Stationary Phase,POSP）求解驻相点而导致模型精度不足的问题基础上,利用级数反演法（Method of Series Reverse,MSR）改进传统NLCS算法,提高了算法的聚焦精度和场景聚焦深度。本章的成像算法可为后续各章提供支撑。第三章对基于运动测量数据和回波数据的高分辨率SAR运动误差补偿算法进行研究。传统的两步法只针对波束中心视线方向的包络和相位误差进行补偿校正,并未考虑平台沿航迹方向的非均匀采样误差对SAR聚焦的影响,本文在两步法的基础上,结合航迹向轨迹,利用最佳线性无偏估计（Best Linear Unbiased Estimation,BLUE）法对这一非均匀采样误差进行校正。该算法无模型、场景假设,可与两步法高效结合。由于子孔径图像信噪比会影响相位梯度自聚焦（Phase Gradient Autofocus,PGA）算法的估计精度,基于PGA的传统全孔径相位误差补偿算法在相位历程域划分子孔径的方式难以稳健确定合适的子孔径大小,会使该算法的估计精度和稳健度受限,本文提出的基于图像滑窗PGA的全孔径误差算法通过划分子图像和时频变换的方式,可提高基于回波数据的全孔径误差相位的估计精度和算法稳健性。第四章对ViSAR成像问题展开研究。首先从ViSAR视频帧率定义出发,通过理论推导得到SAR系统视频帧率与系统参数之间的制约关系;其次在快速因式分解后向投影（Fast Factorized Back Projection,FFBP）算法的基础上,研究了ViSAR视频流的快速生成方法;同时从接收机接收信号的信噪比出发,通过理论推导给出了在SAR视频中形成动目标阴影的速度限制条件,这一定量限制条件可为ViSAR系统的参数设计与动目标检测跟踪处理提供依据。第五章对基于Staggered的高分辨率宽测绘带（High Resolution Wide Swath,HRWS）体制和信号处理问题展开研究。从单通道Staggered SAR的性能分析出发,给出了快速变化脉冲重复间隔（Pulse Repetition Interval,PRI）序列设计的一般原则。鉴于方位多通道技术广泛应用于HRWS的工程实践,本文研究并设计一种方位多相位中心（Azimuth Multichannel Phase Center,AMPC）Staggered SAR体制,分析了在AMPC Staggered SAR体制下信号的空间采样特性,并结合这一特性和BLUE算法,提出了一种适合该体制成像处理的改进BLUE算法。数值仿真实验结果和实测数据处理结果验证了以上所提SAR高分辨率成像算法和分析结果的准确性和有效性,为高分辨率SAR系统设计和应用奠定基础。