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合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率的微波成像雷达。SAR利用微波遥感技术,能够对感兴趣的目标进行全天时全天候的侦查。因此,SAR自问世以来就成为了一种不可或缺的遥感信息技术手段,经过近半个世纪的飞速发展,SAR已经广泛应用于军事和民用等各个领域。由于SAR是一种相干成像系统,因此它对回波信号中的相位信息较为敏感,当SAR回波信号中存在相位噪声时,SAR重建图像的质量将会受到严重影响,如出现散焦现象等,从而影响图像分辨率。因此,无论是军事SAR还是民用SAR领域都对抑制SAR回波中相位噪声的干扰具有迫切的需求。为了提高SAR重建图像的质量,使其更有利于在后续基于图像的目标特征提取和目标识别等任务,本文对聚束SAR相位噪声抑制及成像算法进行了研究,主要工作如下:(1)首先,文章研究了SAR成像中随机相位噪声产生的原因以及随机相位噪声对SAR图像的影响。然后,对含随机相位噪声干扰的聚束SAR工作方式进行了分析,并在此基础上对含相位噪声干扰的聚束SAR成像系统进行了建模,推导了含随机相位噪声干扰的聚束SAR成像的数学模型。(2)针对机场跑道环境中地基SAR运动空间受限的问题,本文提出了一种新体制的悬臂圆弧聚束SAR探测系统,建立了悬臂圆弧聚束SAR(Roating Arm Arc Spotlight SAR,RAAS-SAR)系统探测的几何模型和回波模型,并推导了适用于RAAS-SAR系统的扩展距离多普勒算法。针对RAAS-SAR探测系统受随机相位噪声干扰的问题,本文分析并推导了含随机相位噪声干扰的RASS-SAR成像模型,、同时提出了一种基于目标空间稀疏先验假设的二次压缩感知(Quadratic Compressed Sensing,QCS)重建自聚焦算法。此外,本文又提出了一种基于分块的快速重建自聚焦算法,该算法基于分块的思想,能够使QCS算法的计算量大大减少,并拥有并行计算的潜力。(3)研究了基于最小相位准则的SAR相位噪声抑制及成像算法。针对实际应用中目标场景的稀疏度参数难以得到的问题,本文提出了一种基于最小相位准则的SAR相位噪声抑制及成像算法。该算法首先将原始的非凸四次重构问题转化为凸的二次规划问题。然后在最小相位准则下,联合交替迭代乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)和Kolmogorov谱分解(Kolmogorov Spectal Factorization,KoSF)方法得到相位噪声抑制后的SAR重建图像。该算法利用了二次测量的结构优势,在有效抑制相位噪声的同时避免了对相位噪声的精确估计,并且该算法不需要引入目标的空间稀疏先验条件,因此具有较好的噪声稳健性。