合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)是一种具有极高分辨率的雷达系统，能够全天时、全天候、远距离地对目标区域进行成像，具有重要的军用和民用价值。经过半个余世纪的发展，SAR的成像技术已经日趋成熟。现代SAR系统不仅可以对目标区域范围内的静止目标进行高分辨的成像，还能对目标区域中的运动目标（比如飞机、舰船、坦克、火车、汽车等）进行检测和成像，获得其高分辨的图像，估计运动参数等。成像算法是SAR信号处理的核心。本论文以成像算法为中心，重点研究了SAR系统对海面运动舰船的成像算法，特别是大斜视角情况下海面多舰船的成像处理办法。论文第一章绪论，回顾了SAR技术的历史，分析了国内外SAR系统的发展及其现状，简单介绍了本文的研究背景和主要工作内容。第二章建立了SAR的运动目标回波模型，对目标运动引起的多普勒中心和调频斜率变化进行了理论分析，并详细论述了这些变化对常规SAR成像结果的影响。第三章针对大斜视成像模式下，存在严重的距离徙动和分辨率下降的问题，分析了线性距离－多普勒(LRD)算法，它是一种基于转台成像的经典算法，计算量小、简单有效、实时性好、适合工程应用，而且能够在大斜视角条件下稳定聚焦，当成像区半径限制在一定范围内时可以满足图像分辨率的要求。第四章是本文的主体。在第四章中首先提出了一种能有效抑制运动目标图像散焦的办法，即数字聚束技术。它是通过数字信号处理的手段，以特定的目标参考点对雷达回波数据进行二次运动补偿处理，从而等效地将雷达波束中心“瞄准”目标所在区域，实现对任意感兴趣目标的“聚束”照射。另外我们考虑到在实际情况中，海面上的舰船通常不只一艘，由于每艘舰船的航向和运动速度都各不相同，这也给SAR成像造成了一定的难度。所以又提出了一种基于数字聚束技术的多舰船并行处理办法，即通过线性RD算法首先获得海面的大场景图像，在该大场景图像中包含多艘舰船，然后通过数据截取获得其中每一艘舰船的数据，并利用数字聚束技术对获得的每一艘舰船数据进行并行的处理，最后得到每一艘舰船的SAR成像图。通过上述的这些技术不仅显著提高了运动目标的成像质量，还提高了成像的效率，此外利用基于图像最小熵的速度搜索最佳成像时对应的速度值能够间接地对各个目标的径向运动速度进行估计，具有一定的实用价值。论文第五章结束语对全文的工作进行了总结，并指出了下一步需要继续研究的问题。