合成孔径雷达(SAR)不受时间、天气、地域等因素的影响,可以全天候工作,作用距离远,广泛应用于目标探测、识别和定位,战场侦察监视,自然灾害预报,资源勘探等军事和民用领域。SAR可以获得高分辨图像,但是成像算法复杂,需要处理大量的回波数据,运算量非常大,对硬件平台提出了很高的要求。本文针对星载SAR在轨成像处理的应用需求,开展了 SAR快速成像、目标检测与成像评估方法的研究,主要内容包括:(1)分析了星载SAR信号处理系统的设计因素,给出了一种以嵌入式GPU为核心的星载SAR信号处理系统,分析了 GPU并行处理效率,探讨了 CUDA平台的编程模型及存储模型。(2)详细讨论了 SAR回波模型,设计了 SAR回波信号存储方式;针对Chirp Scaling(CS)成像算法进行了并行处理的结构优化;针对NVIDIA GPU信号处理平台,设计了 CS成像算法并行程序;实验结果表明,相对于CPU平台,该系统取得了几十甚至几百倍的加速比。(3)针对双参数CFAR算法进行了相应的并行处理结构优化,设计了双参数CFAR算法的并行程序。利用真实的舰船SAR图像进行了验证,实验结果表明该方法目标检测准确,与CPU平台进行对比,加速比达到了 400以上。(4)详细讨论了 SAR图像质量客观评价指标,利用C#设计了 SAR图像质量客观评价的GUI测试软件,并对本文给出的星载SAR快速成像平台、传统CPU成像平台所成SAR图像质量进行了对比分析。