微型调频连续波(Frequency Modulated Continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有重量轻、小型化、低功耗的特点,可搭载于微小型无人机,遂行灵活机动、全天时全天候的高分辨率成像探测,是国内外争相研究的重要装备。FMCW SAR高分辨率成像技术已成为SAR领域研究热点。其中,大运动误差下的高分辨率成像处理、斜视条件下的高效率高分辨率成像处理以及实时成像处理等是微型FMCW SAR面临的主要挑战。近年来,圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)因具有全方位观测、高分辨率等优势渐成雷达领域的另一研究热点,微小型无人机良好的机动性能为实现CSAR带来了便利。但是目前针对CSAR的快速频域成像处理很不成熟,相关的成像方法及运动补偿方法研究较少。本文密切结合FMCW SAR信号特点和系统微型化要求,对无人机载微型FMCW SAR成像处理及CSAR频域成像处理进行了深入研究,取得了一系列有益的成果。本文的主要工作及创新性成果概括如下:1.建立了FMCW SAR成像模型,理论分析了FMCW SAR二维频谱特性,明确了连续波体制下脉内载机运动对成像的影响。随后,对FMCW SAR频域成像方法进行了归一化推导;分析了斜视条件下残余二次距离压缩项对成像的影响,提出了一种改进的频域尺度变标算法(Frequency Scaling Algorithm,FSA)。该方法具有运算效率高、同时适用于正侧视和斜视FMCW SAR高分辨成像的特点。2.建立了运动误差条件下FMCW SAR信号模型;推导分析了运动误差对FMCW SAR成像的影响;从航向运动误差补偿和视线方向运动误差补偿两个方面对比分析了FMCW SAR同脉冲体制SAR的异同。给出了适用于FMCW SAR的运动补偿方法,该方法具有运算量小、适应于多种频域算法的特点。此外,为了进一步减小成像处理运算量,提出了一种简化的FMCW SAR实时成像处理方法。为了在低精度运动测量设备条件下获取高分辨率SAR图像,提出了一种基于多普勒调频率估计的运动误差消除方法,具有运算量小、鲁棒性强的特点。3.建立了CSAR信号模型,结合驻定相位原理(Principle of Stationary Phase,POSP)首次推导得到了CSAR频谱表达式。相比于条带模式SAR,分析了CSAR在成像区域大小、点散布函数、三维成像能力等方面的特点。基于谱分析的方法研究了多航过CSAR三维成像处理方法。在此基础上,结合FMCW信号特点,分析了FMCW CSAR的应用潜力,建立了FMCW CSAR信号模型,从时域成像处理和频域成像处理两个方面明确并消除了脉内载机运动对CSAR成像的影响。4.针对场景中绝大多数目标具有各向异性电磁散射的事实,提出了一种实用的CSAR成像策略:子孔径内相参积累以得到子孔径图像、子孔径图像间的非相干叠加以得到最终的CSAR图像。为了克服CSAR频谱由斜距面向成像平面投影过程中的空变性,提出了一种基于子孔径处理和沿目标半径空变(Target Radius Dependent,TRD)滤波的方法实现了CSAR频谱投影处理,具有运算效率高、精度高的特点。总结分析了CSAR子孔径频域成像算法在空间分辨率、全方位电磁散射信息获取等方面的特点。5.提出了与CSAR频域成像算法相结合的运动补偿方案。通过空不变运动误差补偿、空变运动误差补偿以及极坐标插值后的自聚焦处理,实现了运动误差条件下CSAR的高分辨率成像。本文的研究为无人机载微型SAR高分辨成像处理奠定了坚实的理论基础。结合微型SAR系统结构,文中同样提出了面向应用的多个成像算法。这些成像算法均已通过某微型SAR(实验室研制的Mini-SAR系统)车载/机载实测数据、美国空军实验室提供的CSAR实测数据(GOTCHA数据)以及仿真数据得以验证。